Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
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¿Qué es un duplicador de voltaje?
Un duplicador de voltaje es un circuito electrónico que produce un voltaje de salida que es el doble del voltaje de entrada. Es un multiplicador de voltaje con un factor de multiplicación de voltaje igual a 2. El circuito está formado por un voltaje de entrada de CA oscilante, dos capacitores y dos diodos . El voltaje de entrada es CA y la salida es voltaje CC con el doble del valor máximo del voltaje CA de entrada.
En algunas aplicaciones, los transformadores elevadores pesados y costosos pueden reemplazarse por duplicadores de voltaje.
Hay dos tipos principales de duplicadores de voltaje: duplicadores de voltaje de media onda y duplicadores de voltaje de onda completa.
Tipos de duplicador de voltaje
Duplicador de voltaje de media onda
La siguiente figura muestra un circuito duplicador de voltaje CC simple. Aquí, está claro que tanto los capacitores como los diodos operan juntos para crear la salida de doble voltaje.
Ahora, podemos pasar por el funcionamiento del duplicador de voltaje de CC de media onda. Durante todo el semiciclo positivo de la onda sinusoidal de CA, el primer diodo (D 1 ) es conductor.
Ese es un estado de polarización directa, y cargará el capacitor conectado (C 1 ) igual al valor pico del voltaje secundario de CA del transformador (V SMAX ).
Este condensador no puede descargarse debido a la falta de disponibilidad de una ruta. Por lo tanto, permanecerá en una condición completamente cargada.
A continuación, durante todo el semiciclo negativo, el segundo diodo (D 2 ) está en estado conductor o polarizado directo, y el primer diodo (D 1 ) es no conductor o en estado polarizado inverso.
El diodo polarizado inverso (D 1 ) bloqueará la descarga del condensador conectado (C 1 ), y el diodo polarizado directo (D 2 ) cargará el condensador conectado (C 2 ).
Aquí podemos aplicar la ley de voltaje de Kirchhoff al bucle exterior, que comienza desde la parte inferior del secundario del transformador (el extremo inferior es negativo y el extremo superior está en polaridad positiva) en el sentido de las agujas del reloj.
Ese es el voltaje a través del capacitor; C 2 será igual a dos veces el valor pico del voltaje secundario del transformador de entrada (2V SMAX ).
Durante el siguiente semiciclo positivo de entrada de CA, el segundo diodo (D 2 ) estará abierto debido a la condición de polarización inversa. Entonces, el segundo capacitor (C 2 ) se descargará a través de la carga y el voltaje de salida (V out ) <2V S MAX .
De lo contrario, los dos condensadores estarán cargados como se dijo anteriormente. Si hay carga, en el siguiente ciclo, el C 2 se recargará nuevamente.
Duplicador de voltaje de onda completa
En el duplicador de voltaje de onda completa , los componentes son los mismos que los del duplicador de voltaje de media onda. Pero la diferencia está en el circuito, como se muestra a continuación.
En este doblador, a lo largo del ciclo positivo del voltaje de CA de entrada, el primer diodo (D 1 ) está en estado conductor.
Ese es un estado de polarización directa, y cargará el capacitor conectado (C 1 ) igual al valor pico del voltaje secundario de CA del transformador (V SMAX ).
En este momento, D 2 estará en condición de polarización inversa o estado no conductor. A lo largo del ciclo negativo de la tensión de CA de entrada, el segundo diodo (D 2 ) estará en estado polarizado de reenvío y el segundo condensador (C 2 ) se cargará.
En la condición sin carga, los voltajes completos de dos condensadores 
se entregan como voltaje de salida.
Si hay alguna carga conectada a través de los terminales de salida, entonces el voltaje de salida (V out ) <2V S MAX . La forma de onda de salida se muestra a continuación.
Podemos observar que tanto el duplicador de voltaje proporcionarán 2V S MAX como la salida. No es necesario un transformador con toma central. 2V S MAX serán las clasificaciones máximas de voltaje inverso de los diodos del circuito.
Ventajas del doblador de voltaje
Las ventajas de los duplicadores de voltaje incluyen:
- Puede reemplazar los transformadores costosos y pesados.
- También se puede crear voltaje negativo invirtiendo la polaridad de los diodos y condensadores conectados .
- Puede aumentar el factor de multiplicación de voltaje conectando en cascada los multiplicadores de voltaje similares.
Aplicación del doblador de voltaje
Las aplicaciones de los duplicadores de voltaje incluyen:
- Bombas de iones
- Televisión CRT
- Sistemas de rayos x
- Maquina de copiar
- Equipo de radar
- Tubos de ondas viajeras, etc.
