Le doubleur de tension est le circuit où nous obtenons le double de la tension d'entrée, comme si nous fournissons une tension de 5 V, nous obtiendrons 10 volts à la sortie. En général, les transformateurs sont là pour augmenter ou réduire la tension, mais parfois les transformateurs ne sont pas réalisables en raison de leur taille et de leur coût. Voici donc la solution rapide, facile et pratique pour doubler la tension, en utilisant 555 timer IC.
Composants
- 555 minuterie IC
- Diodes -2 (1N4007)
- Résistances - 10k, 33k
- Condensateurs - 22 uf (2), 0,01 uF (2)
- Source d'alimentation 3-12v
Schéma et explication du circuit du doubleur de tension
On peut diviser le circuit en deux parties, la première partie se compose du 555 temps IC en mode Astable, pour générer l'onde carrée et la seconde partie se compose de 2 diodes et 2 condensateurs pour doubler la tension de sortie.
Nous avons configuré 555 Timer IC en mode multivibrateur Astable pour générer l'onde carrée d'env. 2KHz, cette fréquence est décidée par la résistance R1, R2 et le condensateur C1. Voici les formules pour le même:
F = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Lorsque la sortie à la broche 3 de 555 IC est faible, la diode D1 est polarisée en direct et le condensateur C3 se charge via le D1. Le condensateur C3 se charge jusqu'à la même tension à la source, dans notre cas 5v.
Maintenant, lorsque la sortie à la broche 3 devient élevée, D1 est polarisé en inverse et bloque la décharge du condensateur C3, et en même temps D2 est polarisé en direct et permet au condensateur C4 de se charger. Maintenant, le condensateur C4 se charge avec la tension combinée du condensateur C3 et la tension de la source d'entrée, c'est-à-dire 5v de condensateur C3 et 5v d'alimentation d'entrée, il se charge donc jusqu'à 10v (deux fois la tension de la source d'entrée). Mais en pratique, nous obtenons une tension de sortie inférieure au double de la tension d'entrée, comme dans notre cas, nous obtenons env. 8.76v au lieu de 10v.
Il existe également certains inconvénients de ce circuit doubleur de tension:
- Cependant, ce circuit est très utile pour générer une tension plus élevée à partir d'une source d'alimentation faible, mais cela ne peut fournir qu'un courant allant jusqu'à 50 mA. Il ne doit donc être utilisé que pour les applications à faible courant.
- De plus, la tension de sortie peut être instable, de sorte qu'un régulateur de tension (IC78XX) de calibre approprié peut être utilisé pour la régulation et la sortie régulière. Mais le régulateur de tension IC lui-même consomme du courant et réduit le courant délivrable (ne doit pas dépasser 70 mA).
Remarques:
- La tension d'entrée doit être comprise entre 3 et 12 volts, une tension plus élevée détruira le circuit intégré de la minuterie 555.
- La charge en sortie ne doit pas consommer plus de 70 mA de courant.
- La tension ne doublera pas instantanément mais elle augmentera lentement et après un certain temps, elle se réglera au double de la tension d'entrée.
- La tension nominale du condensateur C4 doit être au moins deux fois supérieure à la tension d'entrée.
- La tension de sortie n'est pas exactement le double de la tension d'entrée, elle sera inférieure à la tension d'entrée. Comme nous avons obtenu 8.76v pour une alimentation d'entrée 5v et si vous appliquez 12v, la tension de sortie serait de 18-20 volts.