тыми диодами, остается неизменным. Когда значение входного напряжения приближается к выходному, происходит подзаряд конденсаторов схемы.

На рис. 1.42 показана двухтактная схема умножения, образованная последовательным соединением схем умножения напряжения, подключенных к одной выходной обмотке трансформато-

ра/:-/

Рис. 1.40. Схема трехфазная двухполупериодная мостовая

ра. Здесь используются схемы умножения на рис. 1.34, 1.35. Коэффициент умножения при этом равен п, а пульсации и выходное сопротивление определяются для схем, содержащих /г/2 каскадов, и затем увеличиваются в 2 раза. Однако изоляция трансформатора в этих схемах рассчитывается на напряжение ?7вых/2.

дфазь/

С2.П-{

Рис. 1.41. Схема трехфазная двухполупериодная циклическая

Для удобства сравнения схем, изображенных на рис. 1.34... ...1,41, их параметры сведены в табл. 1.2.

Данные, приведенные в табл. 1.2, позволяют разработчику выбрать оптимальный вариант схемы умножения напряжения в зависимости от требуемых параметров.

В работе [33] предлагается сравнивать схемы умножения по объему входящих в них конденсаторов, отнесенному к объему

конденсатора той же емкости, )ассчитанного на напряжение вых- При этом считается, что объем конденсаторов пропорционален значению UC. Однако с увеличением п выходное сопротивление Рвых растет значительно быстрее, а для его сохранения на прежнем уровне емкость конденсаторов должна увеличиваться. Рис. 1.42. Двухтактная схема с по- Кроме того, суммарный объем следовательным соединением схем конденсаторов зависит от приме-умножения напряжения ненных материалов, импульс-

ных характеристик, требований к пульсациям выходного напряжения, которые могут быть определены по формуле

На практике обычно рассчитывают несколько вариантов схем и выбирают оптимальный с точки зрения поставленной задачи.

Схемы умножения напряжения рекомендуются для применения в высоковольтных ИЭП малой мощности [34] при токах на-трузки порядка единиц миллиампер; при этом оптимальным числом каскадов считается 4... 6. Однако при токах порядка единиц и десятка микроампер и выходных напряжениях свыше 20 кВ число каскадов может быть увеличено.

При выходной мощности свыше 100 Вт схемы умножения применять не рекомендуется [33]. При больших мощностях наиболее эффективно строить ВТВМ по схемам с суммированием выходных напряжений, полученных на выходе гальванически развязанных выпрямительных узлов.

На выходе схем умножения с целью снижения пульсаций выходного напряжения включают фильтрующие конденсаторы. В то же время схемы умножения сами обладают определенными фильтрующими свойствами. Результаты экспериментальных исследований показывают, что применение фильтра на выходе схемы умножения не всегда является оптимальным с точки зрения массы и габаритов схемы в целом. С целью выработки практических рекомендаций по выбору схем умножения проведем их сравнительный анализ с фильтром и без него. 46

Примечание л - число каскадов умножения; X=C/C3j,jj - коэффициент соотношения емкостей; Ux - входное напряжение; 17вх ф - фазное входное напряжение, U л - линейное входное напряжение; Лых - выходное сопротивление постоянному току; /д,; -частота входного тока; С - емкость в каскадах; Ujbij - выходное напряжение холостого хода; В -функция, характеризующая нагрузочную способность; Г -функция, характеризующая максимальную пульсацию выходного напряжения, С7. - переменная составляющая выходного наг ряжения.

На рис. 1.43 показана мостовая схема выпрямителя с удвоением напряжения. Она широко применяется при входном напряжении переменного тока синусоидальной или прямоугольной формы и выбрана в качестве объекта исследований благодаря таким достоинствам, как эффективное использование трансформатора и малое обратное напряжение на диодах. На первичную обмотку трансформатора подается напряжение переменного тока частотой 20 кГц от двухтактного инвертора. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора равняется примерно 2 кВ, а вы-