Pengganda tegangan: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
k
GAMbar
Baris 15:
==Topologi sirkuit==
 
===Sirkuit Villard===
[[File:Villard circuit.svg|150px|right|thumb]]
Sirkuit Villard terdiri dari sebuah kondensator dan dioda. Walaupun sirkuit ini sangat sederhana, kerut keluarannya sangat buruk. Pada dasarnya, sirkuit ini adalah sirkuit penggenggam dioda. Kondensator diisi hingga tegangan puncak AC (''V''<sub>pk</sub>) pada siklus paruh negatif. Setelah beberapa siklus, semua gelombang AC tersuperimposekan pada keluaran tegangan DC di kondensator. Lembah negatif AC digenggam pada 0V (sebenarnya −''V''<sub>F</sub>, yaitu tegangan panjar maju dioda), sehingga puncak positif keluaran adalah 2''V''<sub>pk</sub>. Kerut puncak-ke-puncak adalah bentuk gelombang AC 2''V''<sub>pk</sub> dan tidak dapat diperhalus tanpa mengubahnya menjadi bentuk lain.<ref>Kind&Feser, p.&nbsp;28.</ref>
 
===Sirkuit Greinacher===
[[File:Greinacher circuit.svg|200px|left|thumb]]
Pengganda tegangan Greinacher memberikan banyak perbaikan dari sirkuit Villard hanya dengan menambahkan sedikit komponen. Kerut keluaran sangat dikurangi, bahkan nol pada rangkaian tanpa beban, tetapi saat dibebani, kerut bergantung pada resistansi beban dan kapasitansi kondensator yang digunakan. Sirkuit ini bekerja dengan menambahkan detektor puncak di belakang sirkuit Villard. Detektor puncak mengurangi kerut selain menjaga tegangan puncak pada keluaran.
Sirkuit ini ditemukan oleh [[Heinrich Greinacher]] pada tahun 1913 (diumumkan tahun 1914<ref>Greinacher, H, "The Ionometer and its Application to the Measurement of Radium and Röntgen Rays", ''Physikal. Zeitsch.'', '''vol 15''', 1914, pp.&nbsp;410&ndash;415.</ref>) dalam rangka memberikan tegangan 200&ndash;300&nbsp;V yang dibutuhkannya untuk [[ionometer]] yang baru ditemukannya, tegangan AC 110V yang dicatu stasiun daya[[Zurich]] pada saat itu tidak mencukupi.<ref>Mehra, J, Rechenberg, H, ''The Historical Development of Quantum Theory'', p284, Springer, 2001 ISBN 0387951792.</ref> Pada tahun 1920 menyempurnakan idenya ini dengan menyambung banyak pengganda.<ref>Kind&Feser, p.&nbsp;29.</ref> Aliran sel Greinacher sering disalahartikan sebagai aliran Villard cascade. Ini juga sering disebut sebagai [[generator Cockcroft-Walton]] yaitu peranti yang digunakan pada [[pemercepat partikel]] yang dibangun oleh [[John Cockcroft]] dan [[Ernest Walton]], yang secara terpisah menemukan kembali sirkuit ini pada tahun 1932.<ref>Kind&Feser, p.&nbsp;30.</ref>
 
===Sirkuit jembatan===
[[File:Bridge voltage doubler.svg|thumb|right|200px|Pengganda tegangan paruh gelombang]]
Pengganda tegangan [[topologi jembatan]] sering ditemukan pada [[tabung sinar katoda]] untuk memberikan catu tegangan. Membangkitkan tegangan lebih dari 5kV dengan transformator pada peralatan rumah menimbulkan kerawanan. Padahal tabung hitam-putih membutuhkan tegangan 10kV dan tabung warna membutuhkan lebih banyak lagi.<ref>Wharton&Howorth, pp.&nbsp;68&ndash;69.</ref><ref>Millman-Halkias, p.&nbsp;109</ref>
Sirkuit ini terdiri dari dua detektor puncak paruh gelombang yang identik. Setiap detektor puncak bekerja berlawanan untuk setiap gelombang masukan. Karena keluaran disambungkan berderet, tegangan keluaran adalah dua kali lipat tegangan masukan.
[[File:Full-wave voltage doubler.svg|thumb|left|200px|Pengganda tegangan gelombang penuh]]
 
Versi sirkuit gelombang penuh memberikan keuntungan antara lain kerut yang lebih rendah, tegangan puncak pada dioda yang lebih rendah dan regulasi beban yang lebih baik, tetapi membutuhkan transformator dengan sadapan tengah dan lebih banyak komponen.<ref>Kronjäger, J, ''[http://www.kronjaeger.com/hv/hv/src/mul/ Basic multiplier circuits]'', retrieved 2nd Jan 2009.</ref>
[[File:Voltage quadrupler.svg|thumb|right|240px|Pencatur tegangan]]
 
Konsep dasar topologi ini dapat dikembangkan menjadi pencatur-tegangan.<ref>Ryder, p107.</ref>
 
==Topologi sirkuit lainnya==
[[File:Full-wave Villard cascade.svg|thumb|400px|left|Dua aliran yang ditopang dari satu transformator bersadapan tengah. Konfigurasi ini memberikan penyearahan gelombang penuh, menghasilkan keluaran yang lebih halus.]]
[[File:Full-wave stacked Villard cascade.svg|thumb|400px|left|Aliran kedua yang ditumpuk pada aliran pertama, ditopang oleh lilitan sekunder tegangan tingi terisolasi kedua. Lilitan sekunder kedua dihubungkan dengan geseran fasa 180° untuk mendapatkan penyearahan gelombang penuh.]]
[[File:Stacked Villard cascade.svg|thumb|400px|right|Transformator sekunder tunggal menopang dua aliran dengan polaritas berlawanan pada saat yang sama. Menumpuk dua aliran menghasilkan tegangan dua kali lipat, tetapi keluaran lebih halus dan karakteristik pengisian kondensator lebih baik daripada satu aliran panjang dengan tegangan yang sama.]]
Sel dioda-kondensator digunakan dengan jumlah genap sehingga aliran berakhir pada sel penghalus. Jika ganjil dan aliran berakhir pada sel penggenggam, kerut keluaran akan menjadi sangat besar. Kondensator harga tinggi pada kolom penghubung juga mengurangi kerut, tetapi mengorbankan waktu pengisian dan arus dioda yang lebih besar.