Pequenos projetos eletrônicos

Dobrador de tensão a capacitor

Descrição do circuito

Este circuito foi parte de um projeto onde era necessário 24V a partir de uma bateria automotiva. A corrente máxima fornecida é da ordem de 100mA e precisa de um oscilador de onda quadrada conectado entre J1 e o negativo. O oscilador utilizado pode perfeitamente ser o descrito neste trabalho (oscilador simples com 555) e a sugestão de circuito final está aqui.

Não está indicado no oscilador os valores de R e C porque podem ser necessárias alterações para melhorar o desempenho de acordo com a tensão de alimentação, mas é possível começar os testes com R = 10KΩ e C = 47nF (0,047uF ou 47KpF). Leia o descritivo do oscilador se deseja usá-lo.

Funcionamento

O princípio de funcionamento é simples, conhecido em alguns casos como “charge pump” e tem dois tempos de funcionamento:

§ Carga:

Enquanto o oscilador está em nível baixo, o transistor T1 está cortado e T2 saturado. Assim, a corrente da fonte circula por D1, C1 e T2, carregando o capacitor.

§ Descarga:

No momento em que o oscilador vai para nível alto, T1 satura e T2 corta. O capacitor é conectado em série com a bateria, somando suas tensões. D2 conduz e carrega C2 com esta tensão maior.

Estes ciclos devem ser repetidos indefinidamente para carregar C1 e descarregá-lo na carga. Na verdade, a tensão de saída não será o dobro porque temos que considerar as quedas de tensão dos diodos e transistores, o que faz com que a saída tenha aproximadamente o seguinte valor:

Vsaída = (Vfonte x 2) – 2

Para melhorar, é possível trocar os diodos de silício por diodos shottky rápidos e com baixa tensão de barreira, facilmente encontrados em velhas fontes de PC desativadas. Não são recomendados os diodos retificadores comuns, como o 1N4007 devido a sua baixa velocidade.

Como dobramos a tensão, a corrente drenada da fonte será o dobro e deve ser considerada. Por exemplo, utilizando uma carga de 100mA, o circuito exigirá aproximadamente 200mA da bateria.

Em eterna construção