El triplicador de voltaje es el circuito en el que obtenemos el triple del voltaje de entrada máximo, como si el voltaje máximo del voltaje de CA es de 5 voltios, obtendremos 15 voltios de CC en la salida. Generalmente, los transformadores están ahí para aumentar o reducir el voltaje, pero a veces los transformadores no son factibles debido a su tamaño y costo. Este tipo de triplicador de voltaje (multiplicador de voltaje) se puede construir usando pocos diodos y capacitores. Estos circuitos son muy útiles donde se necesita generar un voltaje de CC alto con un voltaje de CA bajo y se requiere una corriente baja, como en los monitores CRT (tubos de rayos catódicos) en TV y computadoras. El monitor CRT requiere un alto voltaje de CC con baja corriente.
Componentes
- Diodos -3 (1N4007)
- Capaciotores- 22uf (3)
- Transformador (9-0-9)
Diagrama y explicación del circuito del triplicador de voltaje
Podemos extender el circuito duplicador de voltaje anterior, para crear el circuito triplicador de voltaje. En el circuito anterior usamos el temporizador 555 para generar la onda cuadrada a través de CC, pero en este circuito usamos CA (corriente alterna) y solo agregamos un diodo y un capacitor más para triplicar el voltaje.
Hemos utilizado transformadores 9-0-9 para reducir el voltaje de la red de CA (220v), de modo que podamos demostrarlo en la placa de pruebas.
Durante el primer semiciclo positivo de CA, el diodo D1 se polariza hacia adelante y el condensador C1 se carga a través del D1. El condensador C1 se carga hasta el voltaje máximo de CA, es decir, Vpeak.
Durante el semiciclo negativo de la CA, el diodo D2 conduce y el D1 tiene polarización inversa. D1 bloquea la descarga del condensador C1. Ahora, el condensador C2 se carga con el voltaje combinado del condensador C1 (Vpeak) y el pico negativo del voltaje de CA que también es Vpeak. Entonces, el condensador C2 carga hasta 2Vpeak volt.
Durante el segundo semiciclo positivo, los diodos D1 y D3 conducen y D2 se polarizan en sentido inverso. De esta manera, el condensador C2 carga el condensador C3 hasta el mismo voltaje que él mismo, que es 2 Vpico.
Ahora el condensador C1 y C3 están en serie y el voltaje en C1 es Vpeak y el voltaje en C3 es 2 Vpeak, por lo que el voltaje en la conexión en serie de C1 y C3 es Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak, así es como obtenemos el triple voltaje de el valor pico de AC. Aunque el voltaje no es exactamente tres veces el voltaje pico, debido a que algunos voltajes caen en los diodos, el voltaje resultante sería:
Vout = 3 * Vpeak - los voltajes caen a través de los diodos
En nuestro caso, hemos usado 9v como voltaje de entrada y obtuvimos aprox. Voltaje de salida de 37.1v. 9v es el valor RMS, por lo que el valor Vpico es 9 * raíz 2 = 9 * 1.414 = 12.7 v.
Entonces nuestro voltaje de salida debe ser: 12.7 * 3 = 38.1v
Pero tenemos aprox. 37,1 v, por lo que aprox. 38.1 - 37.1 = 1v ha caído a través de diodos.
La desventaja de este circuito triplicador de voltaje es que la frecuencia de ondulación es muy alta y es muy difícil suavizar la salida, el uso de condensadores de gran valor puede ayudar a reducir la ondulación. Y la ventaja es que podemos generar un voltaje muy alto a partir de una fuente de alimentación de bajo voltaje.
Notas:
- El voltaje no se triplicará instantáneamente, pero aumentará lentamente y, después de un tiempo, se establecerá en el triple del voltaje de entrada.
- La clasificación de voltaje del condensador C2 y C3 debe ser al menos el doble del voltaje de entrada.
- El voltaje de salida no es exactamente el triple del voltaje de entrada, será menor que el voltaje de entrada. Como obtuvimos 37.1v para 12.7 Vpeak valor de suministro de CA (9v es valor rms, significa Vpeak es 9 * 1.414 = 12.7v) suministro de entrada.
También podemos generar un voltaje mucho más alto y podemos cuadriplicar, 5 veces, 6 veces, 7 veces y más, el voltaje del voltaje de CA pico, agregando más diodos y capacitores.