Language
Country/Area
No result found
Keajaiban pengganda tegangan: Bagaimana mengubah tegangan rendah menjadi tegangan tinggi?
Dalam perangkat elektronik modern, konversi tegangan merupakan salah satu teknologi yang paling penting. Baik di ponsel, komputer, atau perangkat kecil lainnya, pengganda tegangan digunakan di mana-mana. Rangkaian yang menakjubkan ini mampu mengubah arus searah tegangan rendah menjadi tegangan tinggi yang dibutuhkan, yang tidak hanya efisien tetapi juga dapat memenuhi kebutuhan energi berbagai perangkat. Artikel ini akan membahas secara mendalam prinsip kerja pengganda tegangan dan berbagai aplikasinya untuk membantu pembaca memahami rahasia di baliknya.
Prinsip Dasar Pengganda Tegangan
Pengganda tegangan adalah rangkaian elektronik yang, dengan mengisi kapasitor dan mengalihkan muatan tersebut dengan cara tertentu, mampu menghasilkan tegangan keluaran, idealnya, dua kali lipat tegangan masukan. Pengganda tegangan yang paling sederhana mirip dengan penyearah, yang mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC yang ditingkatkan. Pengganda tegangan terutama bergantung pada tindakan pengalihan dioda, yang bekerja sesuai dengan tegangan AC masukan.
Pengganda tegangan adalah jenis pengganda tegangan, dan beberapa rangkaian pengganda dapat ditumpangkan untuk lebih meningkatkan tegangan keluaran.
Rangkaian pengganda tegangan umum
Rangkaian Villard
Rangkaian Villard ditemukan oleh Paul Ursich Villard. Strukturnya sederhana dan hanya terdiri dari kapasitor dan dioda. Meskipun rangkaian ini memiliki keunggulan sederhana dan fleksibel, keluarannya memiliki kinerja fluktuasi yang buruk. Fungsi utama rangkaian ini adalah meratakan setengah siklus negatif arus bolak-balik menjadi nol, sehingga setengah siklus positif terakhir tidak perlu ditingkatkan dan masih dapat menghasilkan tegangan tinggi. Struktur ini banyak digunakan dalam catu daya tegangan tinggi negatif dalam oven microwave.
Sirkuit Greinacher
Sirkuit Greinacher merupakan penyempurnaan yang baik pada sirkuit Villard, yang memberikan riak yang jauh lebih rendah meskipun ada penambahan komponen tambahan. Dalam struktur ini, sel Villard dihubungkan ke detektor puncak, yang pertama-tama dapat menyimpan tegangan puncak arus sambil menghilangkan sebagian besar fluktuasi, yang merupakan penyempurnaan yang signifikan atas desain ini.
Sirkuit Greinacher digunakan dalam peralatan seperti televisi untuk menyediakan daya ke komponen yang memerlukan tegangan tinggi, khususnya pada televisi hitam putih atau berwarna.
Sirkuit Delon
Sirkuit Delon menggunakan topologi jembatan dan oleh karena itu dikenal sebagai pengganda tegangan gelombang penuh. Desain ini dulunya sangat umum dalam teknologi tampilan, khususnya pada tampilan lama, di mana catu daya tegangan tinggi dan pengganda tegangan diperlukan untuk menggantikan metode catu daya lain guna mengatasi biaya produksi.
Aplikasi rangkaian kapasitor yang diaktifkan
Rangkaian kapasitor yang diaktifkan mengubah tegangan sumber DC menjadi tegangan AC melalui rangkaian pra-pengalihan dan kemudian mengalikannya. Sistem ini sangat penting dalam aplikasi yang digerakkan oleh baterai bertegangan rendah karena banyak perangkat terintegrasi memerlukan tegangan suplai yang lebih tinggi daripada yang disediakan oleh baterai.
Dengan menggerakkan perangkat pengalihan dari jam eksternal, rangkaian kapasitor yang diaktifkan yang lebih efisien dapat diproses secara bersamaan selama tahap pembangkitan dan perkalian.
Pompa Muatan Dickson
Pompa muatan Dickson mengalirkan beberapa dioda dan kapasitor untuk meningkatkan tegangan dan menggunakan rangkaian pulsa jam untuk menggerakkan kapasitor. Desain ini sangat populer dalam rangkaian terintegrasi, mengaburkan batas antara arus bolak-balik dan arus searah, sehingga lebih mudah untuk menyediakan tegangan tinggi yang dibutuhkan oleh perangkat.
Kapasitor sakelar berpasangan silang
Teknologi ini sangat cocok untuk aplikasi tegangan sangat rendah. Misalnya, perangkat nirkabel seperti perangkat Bluetooth menggunakan baterai kecil untuk memberi daya pada perangkat tersebut. Rangkaian ini tidak melibatkan masalah dioda, sehingga kerugian keluarannya lebih kecil.
Tantangan dalam Mengemudikan Pengganda TeganganDalam dunia rangkaian digital, tantangan teknis praktis sering kali berjalan beriringan dengan konsep desain yang sederhana. Bahkan pengganda tegangan dengan kinerja yang sangat baik dapat memengaruhi keluarannya akibat penurunan tegangan pada komponen-komponennya. Mengambil contoh baterai litium, jika tegangan masukan relatif terlalu rendah, peningkatan tegangan yang dapat dicapai juga akan terbatas.
KesimpulanTeknologi pengganda tegangan memungkinkan kita untuk menciptakan opsi catu daya yang lebih fleksibel dalam aplikasi, terutama di lingkungan digital modern. Namun, tantangan teknis dalam proses ini masih memerlukan eksplorasi dan penelitian lebih lanjut. Bagaimana teknologi ini akan memengaruhi gaya hidup dan kebiasaan penggunaan listrik kita di masa mendatang?
