Una pregunta conceptual sobre los multiplicadores de voltaje

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Imagine que la salida de impulsos de un microcontrolador está acoplada a un multiplicador de voltaje con muchas etapas, como en el caso de un multiplicador de voltaje de Dickson. Entonces podemos aumentar el nivel de "voltaje" de CC del pulso de esta manera ...

Pero como todavía utilizamos el microcontrolador como fuente de alimentación, a diferencia de la caja del amplificador, estamos limitados con la salida de corriente máxima del pin del microcontrolador, ¿cierto?

Por lo tanto, tenemos una situación en la que podemos aumentar el voltaje, pero aún estamos limitados con la corriente máxima que puede ser controlada por la carga.

Si lo entendí bien en mi párrafo anterior, ¿para qué se puede usar? ¿Alguna aplicación útil?

    
pregunta user16307

3 respuestas

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La salida del multiplicador de voltaje entregará menos corriente que el circuito que lo impulsa. Si su multiplicador puede dibujar 30 mA en el lado de entrada, nunca entregará 30 mA en la salida.

Los multiplicadores de voltaje se utilizan para generar voltajes altos a partir de voltajes más bajos, ¡duh! Usted usa ese tipo de cosas cuando necesita altos voltajes de CC. La salida de un multiplicador de voltaje es CC, aunque comienza con CA o CC pulsante.

Wikipedia brinda una explicación de cómo funcionan (con diagramas) y también nombra algunos usos: voltajes extremadamente altos para la física experimentos siendo un uso.

Otro uso común es (fue) generar el alto voltaje para los tubos de rayos catódicos, que son los tubos de TV antiguos en monitores y televisores. Necesitaron varios miles de voltios de CC para funcionar.

Una buena razón para usar un multiplicador es que puede ser difícil rectificar altos voltajes de CA. Es decir, podría usar un transformador para obtener el alto voltaje necesario, pero luego tendría que convertir el alto voltaje de CA a CC. Las piezas de alto voltaje son más caras y / o más difíciles de conseguir. El uso de un multiplicador le permite usar piezas clasificadas para un voltaje más bajo para generar el alto voltaje. Sus partes solo deben ser clasificadas para la diferencia de voltaje entre cada etapa del multiplicador en lugar de para todo el rango de voltaje de bajo a alto.

En respuesta a las preguntas de tu comentario:

  1. Es una mala idea conducir cualquier cosa directamente con la salida de la salida del procesador. Utilice la salida del procesador para controlar un transistor que controla el multiplicador. Esto protege el procesador y le permite tener una corriente de salida más alta.
  2. Los diodos y los condensadores que utilice proporcionarán límites de frecuencia. Todos los diodos tienen un límite superior a la velocidad a la que pueden cambiar. Los condensadores solo pueden cargarse tan rápido como el voltaje disponible puede generarlos, por lo que también está limitado allí.

Lea el artículo de Wikipedia y la información en los enlaces externos.

    
respondido por el JRE
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Un multiplicador no almacena información actual, es tiendas cargo . Como tal, la corriente disponible depende de la cantidad de carga disponible y de la rapidez con la que se puede / puede descargar. Si necesita más corriente continua, puede hacer que la MCU conduzca un puente H conectado directamente al suministro.

    
respondido por el Ignacio Vazquez-Abrams
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Fundamentalmente, la energía se conservará. Para el caso de una entrada de CC, multiplicador de voltaje de salida de CC, esto generalmente significa:

$$ I_ {in} \ cdot V_ {in} > I_ {out} \ cdot V_ {out} $$

En otras palabras, la potencia de entrada debe ser mayor que la potencia de salida. Esto no es estrictamente cierto; podría tener un circuito que tome una pequeña cantidad de potencia de entrada durante un tiempo prolongado y proporcione una salida de alta potencia muy breve. El caso más general tendría la integral de tiempo en ambos lados de la desigualdad (ya que la energía es la integral del poder). Además, siempre habrá alguna pérdida de potencia (ineficiencia), por lo que deberá tener esto en cuenta.

Te recomiendo que simules tu circuito en LTspice. Es gratis, y en realidad lo he usado para el mismo tipo de circuito. No olvide incluir la carga actual esperada en su simulación. Le ayudará a dimensionar sus condensadores y le ayudará a evitar muchos otros errores.

    
respondido por el Justin

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