introduccion multiplicadores
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INTRODUCCION
Muchas veces tenemos en nuestras manos un transformador de buena calidad y que
puedesuministrar una cantidad de corriente suficiente para alimentar un circuito específico
queestamos diseñando, pero nos encontramos con la limitante que la tensión de suministro está
pordebajo de lo que requiere en una cantidad par o impar.Con los circuitos que trataré deexplicarles aquí, podrán obtener voltajes aumentados en unaproporción de 2, 3, 4, 5, ….n veces,
pudiendo llegar a generar altos niveles de voltaje DC. Estoquiere decir por ejemplo, que si poseen
un transformador de 12 V AC en el secundario, podrángenerar tensiones de 24, 36, 48, … Volt
DC.A estos circuitos básicos se le denominan Multiplicadores de Tensión y tienen un sinnúmero
deaplicaciones sin la necesidad de utilizar transformadores con devanados centrales.Se basan en
la modificación de los circuitos de filtros con condensador que casi todosconocemos, y que se
utilizan en las fuentes de poder.
Duplicadores de voltaje
Los duplicadores de voltaje producen el doble de tensión en DC (corriente directa) de la quepodría producir un rectificador común.
Se pueden implementar de dos diferentes maneras: duplicadores de media onda y duplicadoresde onda completa y en ambos casos la frecuencia de la tensión de rizado es la misma que la de
la tensión de entrada.
En el caso de la rectificación de onda completa en los rectificadores tradicionales, la frecuenciade la tensión de rizado es el doble de la frecuencia de la tensión de entrada.
En el circuito doblador de tensión, la tensión que se aplica sobre los diodos, es el doble, por loque estos deberán soportar el doble de tensión. La característica de tensión de los capacitores dependerán del circuito en particular.
La ventaja del duplicador de voltaje de media onda es que tiene una línea, que es común a laentrada y salida (ver el diagrama). Esta línea se puede tomar como común o tierra y se puedeconectar al chasis o base metálica del equipo que se desea alimentar.
El terminal de tierra o común debe estar bien identificado para no hacer una conexión invertidaque puede tener consecuencias desagradables. Si se hiciera así, el chasis o base metálica delequipo estaría conectado al "vivo".
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Funcionamiento del doblador de voltaje de mediaonda
- En el primer semiciclo negativo de la onda de entrada , el diodo D1 conduce permitiendo elpaso de la corriente por el capacitor C1, cargándose a una tensión igual al máximo valor detensión de la tensión de entrada.
Si la tensión de entrada es V, el valor pico de esta entrada es Vmax., entonces este capacitor secarga a esta tensión. En este ciclo el diodo D2 no conduce.
- En el siguiente semiciclo de la tensión de entrada (semiciclo positivo), el diodo D1 estápolarizado en inverso y no conduce. El diodo D2 está polarizado en directo y la corriente fluyepasando por el capacitor C1, el diodo D2 y el capacitor C2.
En el inicio del semiciclo negativo, el capatidor C2 está descargado, pero C1 está cargado aVmax (valor pico de la tensión de entrada).
El capacitor C2 se cargará entonces al doble de la tensión pico de la entrada, pues se sumanésta (la tensión pico de entrada y la tensión acumulada que está en el capacitor C1.
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Importante:
En el diagrama se ha supuesto que la tensión de entrada es de 120 voltios en CA (corrientealterna).
Para un diseño con alimentación de 220 / 240 voltios hay cambiar los capacitores por otros concaracterísticas de tensión mayores.
También se muestran valores de capacitores y diodos. Tomar en cuenta las notas adicionales enla segunda parte de este tutorial.
Duplicadores / dobladores de voltaje 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 elcapacitor C1 a una tensión a Vmax. (tensión de pico de la onda de entrada) y la polaridad de lacarga queda indicada con la polaridad que se ve en capacitor C1. En este semiciclo D2 estápolarizado en inverso y no conduce.
- En el semiciclo negativo, se polariza en directo el diodo 2 cargando el capacitor C2 a unatensión a Vmax (tensión de pico de la onda de entrada) y la polaridad de la carga quedaindicada con la polaridad que se ve en capacitor C2.
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Al quedar los dos capacitores en serie, las tensiones almacenadas en se suman, lográndose elduplicador de tensión.
Este doblador de tensión se puede utilizar como fuente bipolar (tiene tensión positiva y tensiónnegativa), si se conecta tierra o el común en la unión entre los dos capacitores.