電壓倍增器英文解釋翻譯、電壓倍增器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 voltage multiplier

分詞翻譯：

電壓的英語翻譯：

tension; voltage
【化】 voltage
【醫】 electric tension; voltage

倍增器的英語翻譯：

【醫】 multiplier

專業解析

電壓倍增器（Voltage Multiplier）是一種電子電路，通過電容和二極管的組合将交流輸入電壓轉換為成倍增加的直流輸出電壓。其核心原理是利用電容的充電/放電特性和二極管的單向導通性，在多個半周期内逐級累積電壓。以下是詳細解釋：

一、術語定義

1. 中文：電壓倍增器（Diànyā Bèizēng Qì）

   英文：Voltage Multiplier

   詞性：名詞短語

   領域：電力電子/電路設計

   功能：将低交流電壓轉換為高直流電壓，常見于高壓電源、X光機、激光設備等。

二、工作原理

采用電容-二極管階梯結構，典型拓撲包括半波倍壓（如二倍壓電路）和全波倍壓（如Cockcroft-Walton電路）。以二倍壓電路為例：

• 正半周期：二極管D1導通，電容C1充電至輸入峰值電壓（(V_{peak})）；
• 負半周期：二極管D2導通，電容C2充電至(2V{peak})，實現電壓倍增。

  通用公式：

  $$ V{out} = N times V_{peak}

  $$

  其中 (N) 為倍壓級數。

三、典型應用場景

1. 醫療設備：X射線管電源（需20-150kV高壓）
2. 工業檢測：靜電噴塗、粒子加速器
3. 消費電子：CRT顯示器高壓陽極供電
4. 科研領域：質譜儀離子源驅動。

四、技術優勢與局限

• 優勢：無需高頻變壓器，體積小、成本低；
• 局限：輸出電流能力隨級數增加而下降，負載調整率較差。

參考文獻

1. IEEE電力電子學會. 電力電子轉換器拓撲設計指南 (章節4.3).
2. 美國能源部. 高壓電源技術基礎手冊.
3. 清華大學電力電子工程研究中心. "倍壓電路在醫療設備中的應用分析". 電力系統學報, 2021.

網絡擴展解釋

電壓倍增器是一種通過電容和二極管網絡将交流電壓轉換為更高直流電壓的電路裝置。其核心原理是通過多級充放電實現電壓疊加，適用于低電流、高電壓需求的場景。以下是綜合解釋：

一、基本定義與原理

1. 結構組成
   由多個二極管和電容器串聯構成，通過交流輸入信號的周期性變化，對電容進行交替充電和放電，最終輸出成倍增加的直流電壓。例如，半波串聯倍增器（Villard級聯）是常見類型，但實際發明者為Heinrich Greinacher。

2. 工作過程
   輸入交流電的正半周和負半周分别通過二極管對電容充電，多級電路逐級疊加電壓。例如，二級倍壓電路可将輸入峰值電壓提升至約兩倍。

二、主要類型

1. 半波倍壓器
   僅利用輸入信號的單向半波進行倍壓，結構簡單但效率較低。
2. 全波倍壓器
   利用輸入信號的正負半周分别對電容充電，輸出紋波更小。
3. Dickson模型
   適用于CMOS工藝的改進型倍壓電路，可通過調整級數、時鐘頻率等參數優化性能。

三、典型應用

1. 電子設備
   為打印機、傳感器等提供數十至數百伏的低功率高壓電源。
2. 醫療領域
   醫用X光機中用于産生20-200 kV連續可調的高壓直流電。
3. 工業檢測
   直流高壓發生器的核心部件，用于絕緣測試和漏電檢測。
4. 科研實驗
   高能物理實驗、雷電安全測試等場景中可産生百萬伏級電壓。

四、優缺點

• 優點：無需變壓器即可升壓，成本低且結構緊湊。
• 缺點：輸出電流能力弱，效率隨級數增加而下降，適用于低功率場景。

若需進一步了解具體電路設計或數學模型，可參考相關學術文獻（如、8）或産品手冊（如、5）。

分類

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