У радіоаматорський практиці часто необхідно отримати два і більше напруг для живлення різних каскадів одного пристрою. Простий приклад тому - харчування спеціалізованих мікросхем (напруги 5...9 і 12...15 В). Для того, щоб не "плодити" джерела живлення і використовувати прості трансформатори з одного вторинною обмоткою (за умови, що живиться пристрій не вимагає великого струму), можна піти простим шляхом і отримати декілька напруг від одного джерела. Такий підхід дозволить заощадити місце в корпусі пристрою і витрати на трансформатор, які, як правило, пропорційні його потужності і кількістю обмоток.
Наприклад, отримати подвоєну напруга від трансформаторного джерела живлення просто, якщо випрямляч виконаний за однополупериодной схемою, або мережевий трансформатор має вторинну обмотку з відведенням від середини. Такі випадки багатократно описані в літературі. А от коли випрямляч виконаний по мостовій схемою (що найчастіше зустрічається на практиці), то отримати подвоєну напруга можна, застосовуючи схему представлену на рис. 1.
Мостовий випрямляч VD1...VD4 і згладжує конденсатор С1 утворюють "класичний" джерело живлення з вихідною напругою Un. Особливість схеми - додатковий канал подвоєння напруги, зібраний на елементах С2, VD5, VD6, C3.
Позитивна полуволна напруги з вторинної обмотки трансформатора Т1 через діод VD5 заряджає конденсатор С2. Під час негативної напівхвилі діод VD5 закритий, а конденсатор С2 виявляється включеним послідовно з вторинною обмоткою Т1, і напруги на конденсаторі і на обмотки Т1 складаються. Від цього напруги через діод VD6 заряджається конденсатор C3, так що на ньому виходить близьке до подвоєного напруга.
При підключенні навантаження напруга зменшується (чим більше струм навантаження, тим менше напруга). Струм навантаження каналу подвоєння протікає через діод VD1, загальний провід і конденсатор С2. У результаті через діод VD1 тече сумарний струм (основного каналу і додаткового). Це треба враховувати при виборі діодів і трансформатора для майбутнього джерела живлення.
Пропонована схема джерела з подвоєнням напруги підходить як перевірений варіант для живлення відносно простих пристроїв з невеликим струмом споживання (по основному каналу - до 1 А). Канали у цій схемі залежать один від одного, і при збільшення струму навантаження в основному каналі знижується напруга в додатковому навіть при мінімальному навантаженні. Тому при великих струмах краще скористатися класичною схемою з двома обмотками понижуючого трансформатора і окремими випрямлячами.
Другим варіантом підвищення напруги є використання електронних умножителей. Наочний приклад помножувача в побутовій техніці - це помножувач високої напруги для харчування кінескопа в телевізійних приймачах. За таким же принципом працюють всі помножувачі, на вхід яких надходять імпульси напруги.
Простим прикладом помножувача є схема, показана на рис. 2.
На вхід подаються імпульси будь-якої форми з частотою повторення f=10...12 кГц і шпаруватістю 0=2...3. Такі імпульси виробляє практично будь-генератор, побудований за класичною схемою на ТТЛ - або КМОП-мікросхем. Однак, враховуючи низьку несучу здатність цих мікросхем, на виході генератора необхідно включити буферний підсилювач (емітерний повторювач або кілька елементів мікросхеми, включених паралельно). Амплітуда вхідного сигналу UBX повинна бути не менше 5 Ст. Оскільки такий помножувач завідомо розрахований на невеликий вихідний струм, діоди VD1...VD6 використовуються типів КД521, КД522, Д220, Д310 та аналогічні. Оксидні конденсатори типу К50-24 і аналогічні.
Вихідний струм даного сайту не перевищить вихідний струм генератора, тому такий помножувач напруги служить для харчування лише окремих мікросхем або слабкострумових каскадів пристрої, що вимагають підвищеної напруги. Залежність вихідної напруги (Un) від вихідного струму - назад пропорційна (чим вище Un. тим менше вихідний струм). Максимальний вихідний струм для виходу подвоєння (2Un) в даній схемі становить 40 мА при Un=6 В, для виходу 3Un при тому ж напрузі U„ - 48 мА, 4Un - 55 мА. Максимальний вихідний струм складає при Un=15 Для виходу 2Un - 10 мА, 3Un - 5 мА, 4Un - 2,5 мА.
Аналогічним чином на основі даної схеми отримують помножувач негативного напруги. Різниця полягає в тому, що всі діоди включаються і навпаки змінюється полярність оксидних конденсаторів (рис. 3).
На практиці встановлено, що негативна напруга помножувача щодо базового не перевищить -3Un. Два інших (нижчих) вихідних напруги будуть -2Un і -Un. Отримати в такому випадку напруга -4Un без зміни схеми не вдається.
Автор: А. Кашкаров, р. С.-Петербург