CONSTRUCCIÓN DE UNA FUENTE DOBLADORA DE TENSIÓN

 

Éste doblador de tensión se puede utilizar como fuente simétrica, puesto que tiene voltaje positivo, voltaje negativo y un tierra o punto común en la unión entre los dos condensadores, lo que evita tener que utilizar un transformador con TAP central. Puede ser utilizado para preamplificadores, o amplificadores de baja potencia. En nuestro sitio Web, se encuentran amplificadores que traen el doblador de tensión incorporado, como el amplificador de 30w.

 Salida +/- VDC

Los aparatos de audio de media y alta calidad son alimentados con fuente simétrica. Este circuito permite reemplazar la fuente simétrica que requiere transformador con TAP central, usando un transformador común (de un solo devanado secundario), ya que el circuito entrega el voltaje rectificado del transformador en positivo, negativo y un centro o tierra.El doblador de tensión se usa además en el caso de conseguir un transformador de la mitad del voltaje requerido, con solo conectarse a los dos puntos de salida positivo y negativo, sin tomar el punto central.

Entrada AC

 Diagrama de un doblador de tensión

Funcionamiento:

La onda de corriente alterna está formada por dos semiciclos, uno positivo y uno negativo.

 

En el semiciclo positivo, la corriente pasa por el diodo D1, cargando el condensador C1 a una tensión de máximo voltaje entregada por el transformador y el condensador C1. Así sostiene el voltaje hasta que llega el otro semiciclo positivo. En este semiciclo, el diodo (D2), está polarizado a la inversa, por lo tanto no conduce. (Observe la gráfica).

 

En el semiciclo negativo, la corriente pasa por el diodo D2 cargando el condensador C2 a una tensión de máximo voltaje entregada por el transformador y el condensador C2. sosteniendo el voltaje hasta que llega el otro semiciclo negativo. En este semiciclo el diodo (D1), está polarizado a la inversa, este no conduce en ese sentido. (Observe la gráfica).

 

Los dos condensadores en serie suman las tensiones almacenadas y así tenemos un doblador de tensión.

Este circuito puede tener algo de rizado, o ruido por la pérdida de tensión entre un semiciclo y el siguiente. Cuando el consumo de corriente es bajo (poca carga) el rizado es pequeño, al ir aumentando la carga, el rizado aumenta. Puede ir aumentando el valor de los condensadores, en la medida que aumenta el consumo de corriente de su circuito, esto para evitar el rizado.

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 aVmax. (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 D2 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 en se 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 = 169.2 V / 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 120voltios 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.