Inhoud op deze pagina die uit de website van Jim Lux wordt geleverd
Inhoud op deze pagina die uit de website van Jim Lux wordt geleverd
De klassieke meertrappige diode/condensator voltage multipler, gepopulariseerd door Cockroft en Walton, is waarschijnlijk het populairste middel om hoge voltages bij lage stromen aan lage kosten te produceren. Het wordt gebruikt in vrijwel elk televisietoestel dat wordt gemaakt om het 20-30 kV tweede anode versnellende voltage van een transformator te produceren uit zettend 10-15 kV impulsen. Het heeft het voordeel om vrij lage kostencomponenten te vereisen en gemakkelijk te zijn te isoleren. Het veroorzaakt ook inherent een reeks gestapte voltages die in één of andere vormen van deeltjesversnellers nuttig is, en voor het beïnvloeden van photomultipler buis dynodes.
De CW multiplicator heeft het nadeel van het hebben van zeer slechte voltageregelgeving, namelijk de voltagedalingen snel als functie de outputstroom. In sommige toepassingen, dit is een voordeel. Output V/I het kenmerk is ruwweg hyperbolic, zo dient het goed voor het laden van condensatorbanken aan hoge voltages bij ruwweg constante het laden macht. Voorts de rimpeling op de output, in het bijzonder bij hoge ladingen, is vrij hoog.
Het is vrij populair voor vrij lage aangedreven deeltjesversnellers voor het inspuiten in een andere versneller, in het bijzonder voor zware ionen. De hoge rimpeling betekent dat er een signficant energie die in de ionenstraal wordt uitgespreid is, hoewel, en voor toepassingen waar de lage rimpeling bij megavoltpotentieel belangrijk is, de elektrostatische systemen zoals machines Van DE Graaf en Pelletron hebben de voorkeur.
Het outputvoltage (Eout) is nominaal het inputvoltage (Eac) dat met het aantal stadia wordt vermenigvuldigd, 4 in het bovengenoemde diagram. Nochtans, in de praktijk, de output is beduidend lager, in het bijzonder met een groot aantal stadia.
De voltagedaling onder lading kan worden berekend zoals:
Edrop = I1/ (f*C) * (2 /3*n^3 +
n^2/2- n/6)
waar:
Iload is de ladingsstroom
C is de stadiumcapacitieve weerstand
F is de AC frequentie
n is het aantal stadia.
Het rimpelingsvoltage, in het geval waar alle stadiumcapacitieve weerstand
(C1 door C (2*n)) kan worden berekend van: Eripple = Iload/(f * C)*n*(n+1)/2
Aangezien u van deze vergelijking kunt zien, de rimpeling groeit vrij snel
aangezien het aantal stadia stijgt (als geregeld n, in feite). Een
gemeenschappelijke wijziging aan het ontwerp moet de stadiumcapacitieve
weerstand bij de bodem groter maken, met C1 & C2 = nC, C3 & C4 = (n-1)C,
enzovoort. In dit geval, de rimpeling is: Eripple = Iload/(f*C)
Voor grote waarden van n (>= 5), n 2 /2 en n/6 termijnen in de vergelijking van de voltagedaling wordt klein in vergelijking met 2/3n 3 . Het onderscheiden van de dalingsvergelijking met betrekking tot het aantal stadia geeft een vergelijking voor het optimale aantal stadia (voor het gelijke getaxeerde condensatorontwerp:
Noptimum = SQRT( Vmax * f *
C/Iload)
Het verhogen van de frequentie kan de rimpeling dramatisch verminderen, en de voltagedaling onder lading.
In sommige toepassingen, een stapel van de addtionalcondensator wordt verbonden met de stapel van de outputcondensator in het bovengenoemde ontwerp. Dit is bijzonder populair in elektrostatische versnellertoepassingen en hoog voltage x-ray systemen, waar lage gewenste rimpeling.
Een wijziging aan de klassieke CW multiplicator, popularlized door XXX, gebruik twee het laden stapels die langs uit de voltages van de faseinput worden gedreven. Dit is bijzonder nuttig wanneer de het laden stapelcondensatoren beduidend kleiner zijn dan de condensatoren van de outputfilter. De XXX wijziging is geïllustreerd in het volgende cijfer.
Auteursrecht 19987, Jim Lux/ cw1.htm/ 3 Mei 1998/ Terug naar Huis HV / Terug naar homepage / Post aan Jim
