Was ist ein Spannungsverdreifacher?

Ein Spannungsverdreifacher ist ein Gerät, das verwendet wird, um die von einer Stromversorgung stammende Spannung zu erhöhen. Die meisten Spannungsverdreifacher wandeln als Teil des Verstärkungsprozesses Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) um. Theoretisch erhöht der Verdreifacher diese Eingangsspannung um den Faktor drei. In der Praxis muss sich das Gerät jedoch selbst mit Strom versorgen und verliert dadurch einen Teil der Spannung, wenn es die Leistungsaufnahme erhöht.

Es gibt zwei Hauptkomponenten eines Spannungsverdreifachers. Das erste ist ein Gerät, das als Einweggleichrichter bezeichnet wird und die Eingangsspannung um die Hälfte der Gesamteingangsspannung erhöht. Der zweite ist ein Spannungsverdoppler. Dieses Gerät nimmt die Gesamtspannung des Eingangs plus der vom Einweggleichrichter hinzugefügten Spannung und verdoppelt sie. Die resultierende Spannungsausgabe ist theoretisch das Dreifache der Eingabe.

Die Schaltung eines Spannungsverdreifachers besteht aus Kondensatoren und Dioden. Die Kondensatoren werden verwendet, um Energie zu speichern und die Dioden, um sie entlang der Schaltung zu senden. Spannungsverdreifacher bestehen aus einer Reihe dieser Komponenten. Wenn Energie durch den Verdreifacher fließt, wird jeder der Kondensatoren verwendet, um den nächsten Kondensator in der Leitung zu versorgen. Ein Teil der Spannung, die durch den Verdreifacher fließt, geht verloren, wenn jeder Kondensator seine Spannung entlädt, um den nächsten Kondensator zu versorgen, was der Grund dafür ist, dass die endgültige Ausgabe eines Spannungsverdreifachers nicht das Dreifache der Eingabe beträgt, sondern deutlich geringer ist.

Maschinen, die mehr Spannung benötigen, als ein Wechselstromnetzteil bereitstellen kann, enthalten oft Spannungsverstärker als Teil ihres Designs. Die gebräuchlichsten Arten von Spannungsverstärkern sind solche, die den Eingang verdoppeln, verdreifachen oder vervierfachen. Jeder dieser Multiplikatoren kann in einer Vielzahl verschiedener Maschinen verwendet werden, obwohl der Spannungsverdreifacher der gebräuchlichste der drei ist.

Die häufigste Verwendung für einen Spannungsverdreifacher besteht darin, ein elektronisches Gerät mit zusätzlicher Leistung zu versorgen. Drucker und Kopierer haben oft einen Tripler in sich, ebenso wie leistungsstarke Insektenzapper. In den 1970er und 1980er Jahren wurden Fernsehgeräte mit Spannungsverdreifachern hergestellt, da die Kathodenstrahlröhre die zusätzliche Spannung benötigte, um richtig zu funktionieren. Diese Verdreifacher sind jedoch häufig kurzgeschlossen, wenn sie Feuchtigkeit ausgesetzt sind, und moderne Fernseher verwenden sie nicht. Röntgenstrahlen und bestimmte wissenschaftliche Instrumente können auch Spannungsverdreifacher verwenden, um diese Geräte mit zusätzlicher Spannung zu versorgen.