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CockcroftWaltonMultiplier - *コッククロフト・ウォルトン回路

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コッククロフト・ウォルトン回路


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LTspice 用 http://makisima.jp/engineering-lab/img/20110519_CockcroftWaltonMultiplier/20110519e_CockcroftWaltonMultiplierX10.asc

LTspice IV で作った回路例です。 コンデンサの容量はいいかげんです。 右のコンデンサと抵抗は負荷のつもりですが、ラベルがつながっていませんね....

コンデンサやダイオードの耐圧は、交流電圧 V0 [V] の2倍で 2 V0 [V] 必要です(図のC2のみ耐圧は V [V] のはず)。 取り出す高電圧の耐圧がなくてもよいのは便利です。

C1 に並列にダイオードを入れるべきという話がありますが、ここではモデルの簡略化で入れていません。

図は 10 倍ですが、1倍、2倍、... 、10倍まで取り出すことは可能です。 ただし、マイナス(グランド)はプラスと同じ側から取り出す必要があります。 つまり、

マイナスを逆側にすると、脈流になります。 例えば下図のような感じです。 10倍を取り出そうとして、マイナスを電源の逆側につないでしまった例です。 マイナスと同じ側の 1, 3, 5, 7, 9倍は正常ですが、10倍は逆側なので電源電圧分の脈流が表れてしまっています。

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LTspice 用 http://makisima.jp/engineering-lab/img/20110519_CockcroftWaltonMultiplier/20110519d_CockcroftWaltonMultiplierX10.asc

動作としては、 電荷が次々と持ち上げられていくような感じです。 ダイオードで電荷が片方にしか動けないので、充電されたコンデンサの電圧が変動すると、それに合わせて電荷が隣の(上位の電圧の)コンデンサに移ります。 一番下の交流電源の電圧が振動しているので、次々と持ち上がっていきます。

動作の解説はこの本にわかりやすく書かれています


(2011/5/19)