Dobradores de Tensão

A eletrônica é muito interessante, tem circuitos que desafiam a logica dos iniciantes, um destes circuitos é o que vamos apresentar aqui neste artigo, ele é o dobrador de tensão. Dobradores de tensão são circuitos simples, porem muito eficientes.

Este circuito possibilita a obtenção de uma tensão contínua na saída que vai ser o múltiplo inteiro do valor de pico da tensão de entrada. Ou seja, este circuito dobra a tensão de entrada, mas existe limitações de seu uso, uma delas é a exigência  que essa tensão de entrada deve ser de corrente alternada.

O circuito usa apenas diodos e capacitores, os diodos podemos igualar a chaves que ligam e desligam em
sincronia com a freqüência da entrada do multiplicador de tensão.

Estes dobradores são parte integrante de alguns circuitos de conversores de tensão CC/CC que aumentam a tensão. Já vimos alguns em artigos como Gerador de Alta Tensão e O que são Íons ? O Ionizador de Ar, entre outros.

Dobradores de Tensão

Este tipo de circuito pode ser usado para multiplicar e retificar tensões de corrente alternada, mas lembre-se de uma regra básica da eletrônica, se nós vamos multiplicar a tensão por 4 a corrente cai em um quarto, isso na teoria, na prática essa queda é maior, devido a perdas normais do circuito.

Na construção de dobradores de tensão de alta tensão mas baixa frequência, de 60 Hz por exemplo, diodos retificadores 1N4004 vão funcionar bem. No caso de usar este circuito a partir de uma fonte de tensão de alta frequência, dá ordem de kHz, o ideal é usar diodos rápidos como o 1N4148 em vez de diodos retificadores, mas também são indicados os diodos Schottky.

Lembre-se que dobradores de tensão podem ser usados com tensões de baixa a alta, exemplo, podemos usar em uma tensão de 5 Volts, triplicando para obter 15 Volts, como também podemos usar em 110 Volts triplicando para 330 Volts, mas sempre com entrada CA.

Os capacitores usados no dobradores de tensão devem ter algumas especificações especiais, como a tensão de trabalho que deve ser no mínimo 10% acima do valor da tensão de pico do circuito.

O funcionamento do dobradores de Tensão

O mais simples dos multiplicadores de tensão é o dobrador de tensão, que dobra (x2) a tensão de entrada, abaixo vamos ver um dobrador de onda completa em cascata em seus 4 semiciclos.

1- Quando a entrada tem uma tensão de corrente alternada é negativo (semiciclo negativo), o primeiro diodo D1 conduz (liga), e começa a carregar o capacitor C1 (+V).

2- Quando a entrada tem uma tensão de corrente alternada é positivo (semiciclo positivo), primeiro diodo D1 para de conduzir (desliga) e o diodo D2 passa a conduzir (liga), e o capacitor C1 e a fonte de entrada V transferem as cargas para o capacitor C2, estas cargas transferidas são dobradas, pois a tensão resultante no nó + de C1 é 2xV, ou seja, a tensão acumulada em C1 somada a V de entrada.

3- Quando a entrada volta a tensão de corrente alternada  negativa (semiciclo negativo),  o primeiro diodo D1 conduz (liga), o capacitor C1 carrega-se com a tensão positiva e o capacitor C2 mantém as cargas acumuladas no ciclo anterior.

4- No quarto e último semiciclo do dobrador de tensão a entrada volta a tensão de corrente alternada (+V) positiva (semiciclo positiva), o diodo D1 para de conduzir e o diodo D2 conduz, 
o capacitor C1 e a  Vi transferem as cargas para C2 aumenta a sua tensão.

Isso vai ocorrer na frequência da tensão de entrada, isso quer dizer que se a tensão de corrente alternada de entrada for de 60 Hz, o ciclo vai ser de 60 vezes por segundo.

Em breve veremos os triplicadores de tensão.