Définition: Un circuit multiplicateur qui génère une tension de sortie CC ayant une amplitude deux fois, l’amplitude maximale de la tension d’alimentation d’entrée CA est connue sous le nom Doubler tension. Le circuit montre sa nécessité dans toutes ces applications où un niveau élevé de tension est requis lorsque la source d’entrée est de faible amplitude.
Ici, le nom lui-même indique qu’il génère une tension ayant un pic double comme celle de l’entrée à la sortie.
Les circuits de doubleur de tension sont principalement caractérisés comme:
Comprenons d’abord le doubleur de tension de demi-onde.
Doubleur de tension de demi-onde
La figure ci-dessous montre le circuit du doubleur de tension de demi-onde:
Le circuit est fait de deux diodes D1 et d2deux condensateurs C1 et c2 et une tension d’alimentation AC. Cette tension AC d’entrée est doublée par le circuit et un signal CC à double amplitude est obtenu à la sortie.
Comprenons maintenant comment cela se produit:
Lorsque la moitié positive du signal d’entrée est appliquée, diode D1 s’avance biaisé. Pour cette raison, il se comporte comme un court-circuit et le courant traverse la diode. Cet actuel facture le condensateur C1 Jusqu’à la valeur maximale du signal d’entrée appliqué.
Dans le même temps, la moitié positive du signal d’entrée inverse biais la diode d2. En raison de ce courant, ne circule pas à travers cette partie du circuit. Par conséquent, C2 ne sera pas facturé.
En raison de l’absence d’un chemin de retour pour le courant, la charge présente dans le condensateur C1 ne sera pas libéré. Par conséquent, C1 stocke la charge en raison de sa propriété de stockage d’énergie.
Lorsque la moitié négative du signal d’entrée est appliquée, diode D2 vient en avant biaisé bien que d1 tombe dans un biais inversé.
En raison de l’inverse de l’état biaisé de d1condensateur C1 ne sera pas facturé. Cependant, le condensateur C1 va maintenant décharger. Tandis que c2 frais dus à l’état biaisé de diode D2.
Le condensateur C2 Présent dans le circuit que les charges seront chargées, mais avec le double du pic de tension d’entrée appliquée, c’est-à-dire 2Vm. Il en est ainsi parce que la tension de condensateur de décharge de C1 et la tension d’entrée appliquée est ajoutée.
Produisant donc une tension qui est le double du pic de la tension d’entrée appliquée, c’est-à-dire 2Vm. Maintenant, la charge présente sur le condensateur est déchargée dans la charge. D’où la sortie CC avec le pic de 2Vm est atteint.
La chose qui doit être gardée à l’esprit en cas de doubleur de tension à demi-onde est que la sortie n’augmente pas rapidement. Mais avec chaque cycle d’entrée appliqué, il monte lentement.
Un autre facteur est que le simple demi-cycle facture le condensateur C2. Ainsi, la tension de décharge se compose d’une fréquence d’entraînement (fluctuations indésirables) qui équivaut à la fréquence d’alimentation du signal d’entrée appliqué.
La figure ci-dessous montre la forme d’onde d’entrée et de sortie du doubleur de tension demi-onde:
Comprenons maintenant le doubleur de tension d’onde complète.
Doubleur de tension d’onde complète
La figure ci-dessous montre le circuit du doubleur de tension d’onde complète:
Le circuit a une source CA, deux condensateurs C1 et c2 et deux diodes D1 et d2.
Examinons le fonctionnement du circuit:
Lorsque la moitié positive de l’approvisionnement est fournie, la diode D1 s’avance biaisé. Cette tension avant charge le condensateur C1 Jusqu’à la valeur maximale de la tension d’entrée appliquée Vm.
À ce cycle particulier, D2 devient inversé biaisé, ce qui ne fait aucun courant à travers. Par conséquent, condensateur C2 ne sera pas facturé.
Lorsque le demi-cycle négatif du signal est appliqué, la diode D2 sera biaisé vers l’avant. Cependant, D1 Va maintenant inverser l’état biaisé. En raison de la polarisation directe appliquée à d2le courant traversant le circuit chargera le condensateur C2 Jusqu’à Vm. Cependant, condensateur C1 ne sera pas facturé cette fois en raison de la polarisation inverse de d1.
Comme les deux condensateurs forment une connexion en série. Ainsi, la sortie obtenue sera Vm + Vm c’est-à-dire 2vm. Cependant, en présence d’une charge, cette sortie sera un peu inférieure à une condition à vide (2Vm).
La figure ci-dessous montre la forme d’onde d’entrée et de sortie du doubleur de tension d’onde complète:
Avantages du doubleur de tension
- Il élimine l’utilisation d’un transformateur haute tension. Car il change une basse tension à élevée à un taux bas.
- La multiplication de tension peut être considérablement augmentée en cascade de telles circuits.
Inconvénients du doubleur de tension
- La sortie présente a des fluctuations indésirables appelées ondulations.
Applications du doubleur de tension
Les doubleurs de tension sont largement utilisés dans les tubes à rayons cathodiques, dans les systèmes radiographiques et radar ainsi que le rétro-éclairage LCD, dans les systèmes laser et dans les oscilloscopes, etc.