Kaskadi (elektroniikka)
Kaskadi eli jännitteenkertaaja on Cockcroft-Walton generaattorista muunneltu yksinkertainen sähköinen piiri jolla vaihtovirran jännitettä voidaan nostaa kondensaattoreista ja diodeista rakennetun virtapiirin avulla virran muuttuessa samalla piirin ensimmäisen diodin jälkeen tasavirraksi.
Toiminta
Kaskadin toiminta voidaan selittää yksinkertaisesti seuraavan kaavan perusteella:
Alimpana kuvassa on muuntaja (Tr) ja tässä tapauksessa kaskadin ensimmäisen diodin ollessa positiivinen napa muuntajaan päin, vaihtovirran positiivinen jännitepiikki läpäisee diodin ja potentiaaliero vaiheen ja nollan välillä lataa ensimmäisen kondensaattorin C1 tässä tapauksessa muuntajan toisiojännitteen 100 V -suuruiseksi. Syötettäessä kaskadia vaihtovirralla, ensimmäinen kondensaattori lataa kondensaattorin C2 diodin läpi.
Tämä on tyypillinen puoliaaltotasasuuntaavan kaskadin rakenne.
Potentiaalierot
Muuntajan toisiokäämin navoissa ilmenevä jatkuva vaihtelu positiivisen ja negatiivisen jännitteen välillä lataa kondensaattorit diodien läpi. Suurin potentiaaliero muodostuu muuntajan nollajohtimen ja viimeisimmän kondensaattorin väliin.
Kaskadityyppejä
Yleisesti käytetyimpiä kaskadityyppejä oli television juovamuuntajan jännitteen nostamiseen ja vakavoimiseen tarkoitettu neliportainen (neljä diodia ja kondensaattoria) muovikuoren sisälle hartsiin upotettu kaskadi. Tämäntyyppiset kaskadit ovat poistuneet käytöstä nykyaikaisten juovamuuntajien, ja uudentyyppisten näyttölaitteiden tieltä.
Myös kaikissa mikroaaltouuneissa on kaskadi joka koostuu yhdestä kondensaattorista ja diodista. Sen tarkoitus on nostaa muuntajalta tuleva 2100 V suuruinen jännite riittävän korkeaksi magnetronille.
Kaskadeja käytetäänkin nykyisin lähinnä tieteellisissä tarkoituksissa ja erilaisissa sähkökokeissa.
Cockcroft-Walton generaattori
Cockcroft-Walton- eli CW-generaattori on nimestään huolimatta myös kaskadi. CW-generaattoreiksi kutsutaankin lähinnä suuria useampiportaisia, satoihin kilovoltteihin tai ja sitä suurempiin (megavoltteihin) jännitteisiin yltäviä kaskadeja.
Generaattori on nimetty fyysikoiden John Cockcroft ja Ernest Walton mukaan, heidän käytettyään miljoonan voltin kaskadia atomin halkaisemisessa keinotekoisella ydinreaktiolla.