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Duplicador / Doblador de voltaje de onda completa
Diagrama de un duplicador de tensión de onda completa:
El circuito funciona de la siguiente manera:
– En el semiciclo positivo de las onda de entrada, se polariza en directo el diodo D1 cargado el capacitor C1 a una tensión a Vmax. (tensión de pico de la onda de entrada) y la polaridad de la carga queda indicada con la polaridad que se ve en capacitor C1. En este semiciclo está polarizado en inverso y no conduce.
– En el semiciclo negativo, se polariza en directo el diodo 2 cargando el capacitor C2 a una tensión a Vmax (tensión de pico de la onda de entrada) y la polaridad de la carga queda indicada con la polaridad que se ve en capacitor C2.
Al quedar los dos capacitores en serie, las tensiones almacenadas suman, lográndose el duplicador de tensión. Este doblador de tensión se puede utilizar como fuente bipolar (tiene tensión positiva y tensión negativa), si se conecta tierra o el común en la unión entre los dos capacitores.
Notas adicionales
El rizado: Para poder reducir el rizado de estas fuentes se puede incluir en su salida un filtro RC (ver el diagrama). La tensión de rizado dependerá de la carga que se tenga.
Si se demanda poca corriente (poca carga) el rizado es pequeño, si se aumenta la carga, el rizado aumenta. En caso de que se tenga una carga grande se pueden incluir capacitores de mayor valor.
Resistor limitador de corriente: En el momento en que estas fuentes son encendidas (ON), la demanda de corriente es muy grande, por lo que se conecta en serie con la entrada del circuito una resistencia de potencia (3W) de 10 ohmios (ver primer y segundo diagramas). Esta demanda de corriente se debe a que cuando el circuito se enciende los capacitores están descargados y se comportan inicialmente como un corto circuito. La resistencia asegura que la máxima corriente, en el encendido, no sea mayor a 17 amperios.
I = Vmax/10 = 169.2V/10 = 16.92 Amperios, donde: Vmax = Vpico = 120 x 1.41 = 169.2 voltios y R = 10 ohmios
El principio de un doblador de tensión se puede aplicar para un número cualquiera de multiplicaciones de tensión y permite obtener fuentes de alta tensión de poco amperaje sin dificultad.
Importante:
En el diagrama se ha supuesto que la tensión de entrada es de 120 voltios en CA (corriente alterna). También se muestran valores de capacitores y diodos. Para un diseño con alimentación de 220 / 240 voltios hay cambiar los capacitores por otros con características de tensión mayores.
Tut_duplicadores-tension1.asp
