O dobrador de tensão é o circuito onde obtemos o dobro da tensão de entrada, como se fornecermos uma tensão de 5 V, teremos 10 volts na saída. Geralmente, os transformadores existem para aumentar ou diminuir a tensão, mas às vezes os transformadores não são viáveis devido ao seu tamanho e custo. Então aqui está a solução rápida, fácil e prática para dobrar a tensão, usando 555 timer IC.
Componentes
- 555 temporizador IC
- Diodos -2 (1N4007)
- Resistores - 10k, 33k
- Capaciotores- 22uf (2), 0,01uF (2)
- Fonte de alimentação 3-12v
Diagrama e explicação do circuito duplicador de tensão
Podemos dividir o circuito em duas partes, a primeira parte consiste em 555 tempo IC no modo Astable, para gerar a onda quadrada e a segunda parte consiste em 2 diodos e 2 capacitores para dobrar a tensão de saída.
Configuramos o 555 Timer IC no modo Astable multivibrator para gerar a onda quadrada de aprox. 2KHz, esta frequência é decidida pelo resistor R1, R2 e capacitor C1. Abaixo estão as fórmulas para o mesmo:
F = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Quando a saída no PIN 3 do 555 IC é baixa, o Diodo D1 é polarizado para frente e o capacitor C3 é carregado através do D1. O capacitor C3 é carregado com a mesma tensão da fonte, no nosso caso 5v.
Agora, quando a saída no PIN 3 fica alta, D1 obtém polarização reversa e bloqueia a descarga do capacitor C3 e, ao mesmo tempo, D2 é polarizada para frente e permite que o capacitor C4 carregue. Agora, o capacitor C4 carrega com a tensão combinada do Capacitor C3 e a tensão da fonte de entrada, significa 5v do capacitor C3 e 5v da fonte de entrada, então carrega até 10v (duas vezes a tensão da fonte de entrada). Mas, na prática, obtemos tensão de saída menor que o dobro da tensão de entrada, como no nosso caso, obtemos aprox. 8.76v em vez de 10v.
Existem também algumas desvantagens deste circuito duplicador de tensão:
- No entanto, este circuito é muito útil para gerar voltagem mais alta de uma fonte de baixa potência, mas isso só pode fornecer até 50mA de corrente. Portanto, ele só deve ser usado para aplicações acionadas por baixa corrente.
- Além disso, a tensão de saída pode ser instável, então um regulador de tensão (IC78XX) de classificação adequada pode ser usado para regular a saída. Mas o próprio IC regulador de tensão consome alguma corrente e reduz a corrente distribuível (não deve exceder 70mA).
Notas:
- A tensão de entrada deve estar entre 3-12 volts, uma tensão mais alta destruirá o IC do temporizador 555.
- A carga na saída não deve consumir mais de 70mA de corrente.
- A tensão não dobrará instantaneamente, mas aumentará lentamente e, após algum tempo, será ajustada para o dobro da tensão de entrada.
- A classificação de tensão do capacitor C4 deve ser pelo menos duas vezes a tensão de entrada.
- A tensão de saída não é exatamente o dobro da tensão de entrada, será menor que a tensão de entrada. Como se tivéssemos 8,76 V para alimentação de entrada de 5 V e se você aplicar 12 V, a tensão de saída seria 18-20 volts.