Dobrador de tensão DC

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.

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.