Устройство Содержание

  [убрать] 

• 1 Устройство

• 2 Технические характеристики

• 3 Использование

(Рисунок )

Простой умножитель Кокрофта-Уолтона из двух секций

(рисунок)

Двухполупериодный умножитель Кокрофта-Уолтона

Генератор Кокрофта-Уолтона — умножитель напряжения, преобразующий переменное или пульсирующее постоянное напряжение в высокое постоянное напряжение. Генератор строится из лестницы конденсаторов идиодов. В отличие от трансформатора такой метод не требует тяжёлого сердечника и серьёзной изоляции, так как напряжения на всех ступенях равны. Используя только конденсаторы и диоды генераторы такого типа могут преобразовывать относительно низкое напряжение в очень высокое, при этом оказываясь много легче и дешевле по сравнению с трансформаторами. Ещё одним преимуществом является возможность снять напряжение с любой ступени схемы, так же как в многоотводном трансформаторе.

Несмотря на свои теоретические недостатки и ограничения, умножитель напряжения стал такой же классикой в электронной схемотехнике для получения высокого постоянного напряжения как и двухполупериодный выпрямитель (диодный мост) для получения постоянного тока из переменного. На схемах электрических принципиальных его даже не рисуют подробно, а изображают в виде специального значка. Промышленность выпускает очень широкий ассортимент модульных «умножителей напряжения» с заранее заданными параметрами, без которых не обходятся большинство устройств с ЭЛТ, появившихся до изобретения ТДКС: монитор, телевизор, экран радара или осциллографа.

Технические характеристики

На практике умножитель Кокрофта-Уолтона имеет ряд недостатков. Если в умножитель добавляется слишком много секций, напряжение в последних секциях будет ниже ожидаемого, в основном из-за ненулевого импедансаконденсаторов в нижних секциях. Практически невозможно питание умножителя непосредственно напряжением промышленной частоты, так как в этом случае требуются конденсаторы большой ёмкости, что сильно ухудшает массо-габаритные показатели устройства. Пульсации выпрямленного тока также усиливаются, что в некоторых случаях неприемлемо. Обычно на вход напряжение подаётся с выхода высокочастотного трансформатора, и повышается до нужной величины в генераторе Кокрофта-Уолтона.

Существуют умножители Кокрофта-Уолтона на напряжения от нескольких вольт до нескольких мегавольт.

Использование

Генераторы Кокрофта-Уолтона применяются во многих областях техники, в частности, в лазерных системах, в источниках высокого напряжения, в системах рентгеновского излучения, подсветке жидкокристаллическихэкранов, лампах бегущей волны, ионных насосах, электростатических системах, ионизаторах воздуха,ускорителях частиц, копировальных аппаратах, осциллографах, телевизорах и во многих других устройствах, где необходимо одновременно высокое напряжение и постоянный ток.

Генера́тор (от лат. generator — производитель) — устройство, аппарат или машина:

• производящие какие-либо продукты (генератор ацетиленовый, лёдогенератор, парогенератор, газогенератор, генератор водорода)

• вырабатывающие электрическую энергию (электроэнергетические) (электрический генератор) (генератор электромашинный, автомобильный генератор, паротурбинный, гидротурбинный, ламповый, импульсный, радиосигналов и др.)

• преобразующие один вид энергии в дру