double de doubleur de tension

Les doubleurs de tension, comme ceux qui sont proches d'un étage des multiplicateurs Cockroft-Walton, sont bien connus. Ils permettent de doubler la tension d'une entrée AC et peuvent être utiles en sortie de transformateur par exemple. Bien sûr, le prix est que le courant de sortie est la moitié du courant d'entrée. Ma question est: existe-t-il un circuit (espérons-le analogique et passif), pas un transformateur, qui remplit la double tâche: pour entrer un courant alternatif et produire un courant alternatif (ou même continu) avec la moitié de la tension d'entrée, et deux fois le courant d'entrée.

APERÇU: il suffirait de trouver un moyen de charger 2 condensateurs en série et de les décharger en parallèle.

Vous pouvez construire un tel circuit, mais il nécessite un appareil actif. Vous ne pouvez pas le faire avec seulement des diodes et des condensateurs. Voici un diviseur par huit qui prend le secteur en entrée et en sortie en courant continu. Il a une efficacité d'environ 85% à 4W. Il pourrait être amélioré de plusieurs manières, mais en l'état, c'est assez simple:

R10 est la charge. Dans cet exemple, il consomme environ 4 W avec une entrée de 220 VCA (la tension de sortie est d'environ 32 V). Vous ne pouvez pas dessiner beaucoup plus sans une baisse spectaculaire de l'efficacité.

Voici comment cela fonctionne: lorsque l'entrée sinus AC est positive, le PMOS se bloque et les huit condensateurs en série sont chargés à travers la diode supérieure D30 et tous les projecteurs (PMEG6030) en série (les autres diodes ne sont pas conductrices). Ainsi, chaque condensateur finit par être chargé à VIN / 8. Lorsque le sinus est négatif, D30 cesse de conduire, mais le PMOS conduit. Cela rend tous les MMDB3004 conducteurs et les huit condensateurs deviennent tous mis en parallèle. La charge est ensuite transférée au condensateur de sortie C4.

En fait, cela fonctionne exactement comme une pompe de charge. Vous pouvez diviser par ce que vous voulez au lieu de huit, en ajustant le nombre de condensateurs et de diodes. Bien sûr, l'efficacité sera affectée s'il y en a trop.

Ce circuit fonctionne en demi-onde (une moitié pour la charge, une moitié pour la décharge). Il serait possible de le faire fonctionner en pleine onde, mais cela deviendrait beaucoup plus compliqué.

Notez également que le choix des composants est critique. Toutes les diodes, à l'exception des projecteurs en série, doivent résister à la tension secteur. Les shottkies et les condensateurs doivent résister à la tension de sortie maximale (tension d'entrée divisée par huit). Le PMOS doit résister à la tension du secteur et avoir un RDSon relativement faible, sinon l'efficacité diminue beaucoup. R1 doit être évalué pour la tension secteur.

Enfin, du point de vue de la sécurité, je ne recommanderais pas ce circuit, car il n'y a pas d'isolement. De plus, la taille de chaque composant ne le rend pas plus compact qu'un petit transformateur. Probablement pas moins cher également, compte tenu du nombre de composants requis (lors de la division par un rapport élevé) et du mosfet requis (il serait possible d'inverser tout le circuit et d'utiliser un fet à canal N moins cher, cependant). Dans l'ensemble, ce circuit n'est certainement pas le meilleur choix, en fait.

Peut-être en utilisant un double du condensateur? Quelque chose comme ça:

Conceptuellement, alors que le condensateur dans le doubleur de tension maintient une tension sur un nœud qui ne va jamais à zéro, dans ce circuit, l'inductance stocke l'énergie et maintient un courant dans une branche qui ne va jamais à zéro.

Le courant moyen sur ${L_1}$ sur cette image est 1,5 fois la ${I_{D1}}$ (le courant moyen sur $D_1$ est 1,6A) mais si nous réduisons l'ondulation, le courant redressé serait d'environ 3,2A, donc $I_{L1} = 3.2{\text{A}} = 2* \overline{I_{D1}}$.
La question est: comment pouvons-nous réduire l'ondulation?

Ngspice m'a donné des résultats similaires.