Trong lĩnh vực kỹ thuật điện tử, mạch tăng áp là phương tiện quan trọng để triển khai nhiều công nghệ. Thiết kế của mạch tăng áp cho phép chuyển đổi điện năng theo cách hiệu quả hơn để hỗ trợ hoạt động của các thiết bị điện tử. Hôm nay chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn mạch Greinacher, một cấu trúc không chỉ vượt trội trong việc nhân điện áp mà còn thể hiện khả năng tuyệt vời trong việc quản lý gợn sóng.
Mạch tăng áp là gì?Mạch tăng áp về cơ bản là mạch điện tử có chức năng tăng điện áp lên gấp đôi điện áp ban đầu. Tùy thuộc vào điện áp đầu vào, các mạch này có thể đạt được điện áp DC cao hơn một cách hiệu quả. Mạch nhân điện áp cơ bản nhất là mạch chỉnh lưu, có thể chuyển đổi AC thành DC. Thành phần chính của nó là diode, dựa vào sự dẫn động để thực hiện chức năng chuyển mạch.
Mạch Greinacher được thiết kế để cung cấp đầu ra mượt mà hơn mạch Villard. Mạch này ban đầu được Heinrich Greinacher phát minh vào năm 1913 để cung cấp máy đo ion hóa cần thiết cho Voltage mới được ông phát minh. Mạch này không chỉ có thể giảm hiệu quả sự dao động điện áp mà còn có thể điều chỉnh chất lượng đầu ra theo các giá trị điện trở và điện dung khác nhau của tải khi tải đang chạy.Mạch Greinacher là cải tiến đáng kể so với mạch Villard, chủ yếu bao gồm các thành phần bổ sung giúp giảm gợn sóng của bộ lọc, đặc biệt là trong điều kiện tải mạch hở, khi gợn sóng gần như bằng không.
Tính đơn giản của mạch Villard thu hút nhiều kỹ sư, nhưng tính không ổn định của đầu ra lại là một nhược điểm nghiêm trọng. Mạch sử dụng diode để giới hạn nửa sóng âm, cho phép nửa sóng dương đạt tới điện áp cực đại gấp khoảng hai lần. Ngược lại, mạch Greinacher tối ưu hóa điện áp đầu ra tổng thể thông qua thiết kế mới và bộ dò đỉnh, giúp giảm đáng kể sự dao động điện áp đầu ra.
Mạch Greinacher và các mạch kế thừa của nó đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng thực tế, bao gồm nguồn điện áp cao cho lò vi sóng và trong các thiết bị điện tử có tải phức tạp. Mạch này không chỉ giúp tăng điện áp mà còn hỗ trợ trong các ứng dụng quản lý biến động, trở thành thành phần quan trọng trong việc thiết kế nguồn điện hiệu quả.
Mạch Delon sử dụng cấu trúc cầu nối, khiến nó trở thành bộ nhân điện áp toàn sóng và được sử dụng rộng rãi trong các màn hình cũ.
So với mạch Greinacher, mạch Delon sử dụng hai bộ dò đỉnh nửa sóng hoạt động theo chu kỳ nửa ngược nhau, tạo ra điện áp đầu ra gấp đôi điện áp đỉnh. Các mạch này cải thiện đáng kể hiệu suất và mở rộng phạm vi điện áp, đặc biệt là đối với các yêu cầu điện áp cao của truyền hình tia âm cực.
Có nhiều thiết kế mạch cải tiến, chẳng hạn như công nghệ chuyển mạch tụ điện được sử dụng trong máy bơm điện Dickson, sử dụng phương pháp truyền động thời gian xen kẽ để cho phép điện áp đầu ra đạt gấp đôi giá trị lý thuyết. Những công nghệ mới này đóng vai trò không thể thiếu trong các thiết bị không dây và ứng dụng chạy bằng pin, đặc biệt khi điện áp pin gần một vôn, nó vẫn có thể tăng điện áp hiệu quả.
Khi công nghệ phát triển, nhu cầu về mạch nhân điện áp cũng sẽ tăng lên. Mạch Greinacher và các phiên bản cải tiến của nó sẽ phát triển như thế nào trong tương lai? Họ sẽ vượt qua những hạn chế tiềm ẩn nào để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường?