Voltage Tripler és el circuit on obtenim el triple de la tensió màxima d’entrada, com si la tensió màxima de la tensió CA sigui de 5 volts, obtindrem 15 volts de CC a la sortida. Generalment, hi ha transformadors per augmentar o reduir la tensió, però de vegades els transformadors no són factibles per la seva mida i cost. Aquest tipus de triplificador de tensió (multiplicador de tensió) es pot construir utilitzant pocs díodes i condensadors. Aquests circuits són molt útils on cal generar alta tensió de corrent continu amb baixa tensió de corrent altern i es requereix baix corrent, com en els monitors CRT (tubs de raigs catòdics) de TV i ordinadors. El monitor CRT requereix una alta tensió de corrent continu amb un corrent baix.
Components
- Diodes -3 (1N4007)
- Capaciotors- 22uf (3)
- Transformador (9-0-9)
Diagrama i explicació del circuit del triplador de tensió
Podem ampliar el circuit anterior de duplicador de tensió, per crear el circuit tripler de tensió. En el circuit anterior hem utilitzat el temporitzador 555 per generar l'ona quadrada a través de CC, però en aquest circuit hem utilitzat CA (corrent altern) i acabem d'afegir un díode i un condensador més per triplicar la tensió.
Hem utilitzat transformadors 9-0-9 per reduir la tensió de corrent altern (220v), de manera que puguem demostrar-ho a la placa de control.
Durant el primer semicicle positiu de corrent altern, el díode D1 es polaritza cap endavant i el condensador C1 es carrega a través del D1. El condensador C1 es carrega fins a la tensió màxima de CA, és a dir, Vpeak.
Durant el mig cicle negatiu de la CA, el díode D2 condueix i el polarització inversa de D1. D1 bloqueja la descàrrega del condensador C1. Ara, el condensador C2 es carrega amb la tensió combinada del condensador C1 (Vpeak) i el pic negatiu de la tensió de corrent altern que també és Vpeak. Així doncs, el condensador C2 es carrega fins a 2 V de pic de volt.
Durant el segon semicicle positiu, el díode D1 i D3 condueix i D2 es polaritza inversament. D'aquesta manera, el condensador C2 carrega el condensador C3 fins a la mateixa tensió que ell mateix, que és de 2 Vpics.
Ara, el condensador C1 i C3 està en sèrie i el voltatge a C1 és Vpeak i el voltatge a C3 és 2 Vpeak, de manera que el voltatge a la connexió en sèrie de C1 i C3 és Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak, així obtenim el triple voltatge de el valor màxim de CA. Tot i que la tensió no és exactament tres vegades superior a la tensió màxima, ja que algunes tensions cauen a través dels díodes, la tensió resultant seria:
Vout = 3 * Vpeak: les tensions cauen entre els díodes
En el nostre cas, hem utilitzat 9v com a tensió d’entrada i obtenim aprox. Tensió de sortida de 37,1 v. 9v és el valor RMS, de manera que el valor Vpeak és 9 * root 2 = 9 * 1.414 = 12,7 v.
Per tant, la nostra tensió de sortida ha de ser: 12,7 * 3 = 38,1v
Però tenim aprox. 37,1 v, de manera que aprox. 38,1 - 37,1 = 1v ha caigut entre els díodes.
L’inconvenient d’aquest circuit tripler de tensió és que la freqüència d’ondulació és molt alta i és molt difícil suavitzar la sortida, ja que l’ús del gran valor dels condensadors pot ajudar a reduir l’ondulació. I l’avantatge és que podem generar molt alt voltatge a partir d’una font d’energia de baixa tensió.
Notes:
- La tensió no es triplicarà instantàniament, sinó que augmentarà lentament i, al cap d’un temps, es posarà al triple de la tensió d’entrada.
- La tensió nominal dels condensadors C2 i C3 hauria de ser com a mínim el doble de la tensió d’entrada.
- El voltatge de sortida no és exactament el triple del voltatge d’entrada, serà inferior al voltatge d’entrada. Igual que teníem 37,1 v per un valor màxim de 12,7 V de subministrament de CA (9 v és un valor eficaç, significa que Vpeak és 9 * 1,414 = 12,7 v).
També podem generar una tensió molt més alta i podem obtenir quàdruple, 5 vegades, 6 vegades, 7 vegades i més, la tensió de la tensió màxima de CA, afegint més díodes i condensadors.