O charme dos circuitos de Greinacher: como reduzir a ondulação na multiplicação de tensão?

No campo da engenharia eletrônica, os circuitos de reforço são um meio essencial para habilitar muitas tecnologias. O design do circuito de reforço permite que a eletricidade seja convertida de maneira mais eficiente para dar suporte à operação de dispositivos eletrônicos. Hoje, daremos uma olhada mais de perto no circuito Greinacher, uma construção que não apenas se destaca na multiplicação de tensão, mas também demonstra capacidades incríveis no gerenciamento de ondulações.

O que é um circuito de reforço?

Um circuito de reforço é basicamente um circuito eletrônico que aumenta a voltagem para o dobro da voltagem original. Dependendo da tensão de entrada, esses circuitos podem atingir tensões CC mais altas de maneira eficiente. O circuito multiplicador de voltagem mais básico é um retificador, que pode converter CA em CC. Seu componente chave é o diodo, que depende de acionamento para realizar a função de comutação.

Vantagens do circuito de Greinacher

O circuito Greinacher é uma melhoria significativa no circuito Villard, consistindo principalmente de componentes adicionais que reduzem a ondulação do filtro, especialmente sob condições de carga de circuito aberto, onde a ondulação é quase zero.

O circuito Greinacher é projetado para fornecer uma saída mais suave do que o circuito Villard. Ele foi originalmente inventado por Heinrich Greinacher em 1913 para fornecer o medidor de ionização necessário para sua recém-inventada Voltage. Este circuito não só pode reduzir efetivamente as flutuações de tensão, mas também ajustar a qualidade da saída de acordo com os diferentes valores de resistência e capacitância da carga quando a carga estiver em execução.

Evolução de Villard a Greinacher

A simplicidade do circuito de Villard atraiu muitos engenheiros, mas a volatilidade de sua saída foi uma falha fatal. O circuito usa um diodo para limitar a meia onda negativa, permitindo que a meia onda positiva atinja aproximadamente o dobro da tensão de pico. Em contraste, o circuito Greinacher otimiza a tensão de saída geral por meio de um novo design e um detector de pico, reduzindo significativamente a flutuação da tensão de saída.

Aplicação da tecnologia de multiplicação de tensão

O circuito de Greinacher e seus circuitos sucessores desempenham um papel importante em muitas aplicações práticas, incluindo em fontes de alta tensão para fornos de micro-ondas e em equipamentos eletrônicos com cargas complexas. Este circuito não apenas ajuda a aumentar a tensão, mas também auxilia em aplicações de gerenciamento de flutuações, tornando-se um componente essencial no projeto de fontes de alimentação eficientes.

Comparação com outros circuitos

O circuito Delon usa uma topologia de ponte, o que o torna um multiplicador de tensão de onda completa e é amplamente utilizado em monitores mais antigos.

Comparado ao circuito de Greinacher, o circuito Delon usa dois detectores de pico de meia onda operando em semiciclos opostos, resultando em uma tensão de saída que é o dobro da tensão de pico. Esses circuitos melhoraram muito a eficiência e ampliaram a faixa de voltagem, especialmente para os requisitos de alta voltagem da televisão de raios catódicos.

Circuito de capacitor comutado

Existem muitos projetos de circuitos inovadores, como a tecnologia de comutação de capacitores usada nas bombas de carga Dickson, que usa um método de acionamento de temporização intercalado para permitir que a tensão de saída atinja o dobro do seu valor teórico. Essas novas tecnologias desempenham um papel indispensável em dispositivos sem fio e aplicações alimentadas por bateria, especialmente quando a voltagem da bateria está próxima de um volt, ainda podendo efetivamente aumentar a voltagem.

O futuro da tecnologia

À medida que a tecnologia se desenvolve, a demanda por circuitos de multiplicação de tensão também aumentará. Como o circuito Greinacher e suas versões melhoradas evoluirão no futuro? Que potenciais limitações eles superarão para atender à crescente demanda do mercado?

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