Генератор Кокрофта - Уолтона

Опубликовано 25.11.2010 Ведущий Антон Панкратов

Генератор Кокрофта -Уолтона - это умножитель напряжения, преобразующий переменное или пульсирующее постоянное напряжение в высокое постоянное напряжение. Генератор строится из лестницы конденсаторов и диодов. 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 легче и дешевле по сравнению с трансформаторами. Ещё одним преимуществом является возможность снять напряжение с любой ступени схемы, так же как в многоотводном трансформаторе.
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 импеданса конденсаторов 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.
Умножители Кокрофта - Уолтона могут быть на напряжения от нескольких вольт до нескольких мегавольт.
Генераторы Кокрофта - Уолтона применяются во многих областях техники, в частности, в лазерных системах, в источниках высокого напряжения, в системах рентгеновского излучения, подсветке жидкокристаллических экранов, 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.