Voltage multiplier adalah rangkaian elektronik yang dirancang untuk menghasilkan tegangan yang lebih tinggi dari tegangan input AC atau DC yang diberikan. Salah satu jenis voltage multiplier yang umum digunakan adalah voltage multiplier menggunakan kapasitor dan dioda.
Pada dasarnya, rangkaian voltage multiplier menggunakan kapasitor dan dioda terdiri dari beberapa tahap, di mana setiap tahap terdiri dari sebuah kapasitor dan sebuah dioda. Kapasitor dalam setiap tahap diisi dengan tegangan listrik selama setengah siklus dari tegangan input, kemudian pada setengah siklus berikutnya, kapasitor akan melepaskan energinya dan memberikan tambahan pada tegangan output.
Contoh aplikasi dari rangkaian voltage multiplier ini adalah pada sirkuit regulator tegangan DC, sirkuit televisi, sirkuit defibrillator, dan berbagai jenis perangkat elektronik yang membutuhkan tegangan tinggi untuk operasinya.
Video Tutorial:
Voltage Tripler
Voltage Tripler adalah rangkaian yang akan menghasilkan keluaran dengan faktor perkalian tiga kali dari tegangan input. Berikut adalah cara kerja Voltage Tripler:
Gambar 2.56 Rangkaian Voltage Tripler
Pada saat siklus positif pertama: Dioda D1 forward bias dan dioda D2 dan D3 reverse bias. Oleh karena itu, dioda D1 menyebabkan C1 untuk diisi muatannya sampai Vp.
Pada saat siklus negatif: Dioda D2 forward bias dan dioda D1 dan D3 reverse bias. Oleh karena itu, dioda D2 mengakibatkan C2 untuk diisi muatannya sampai 2Vp. Hal ini terjadi karena kapasitor C1 akan mengalami pelepasan muatan pada saat siklus negatif. Oleh karena itu, C1 yang telah diisi selama siklus positif sampai Vp sekarang sedang melepaskan muatannya ke C2 dan juga C2 sedang menerima Vp dari sinyal/tegangan input karena D2 yang forward bias, yang berarti C2 memiliki muatan dari dua sumber yaitu sinyal/tegangan input dan muatan kapasitor sehingga muatannya terisi hingga 2Vp.
Pada saat siklus positif kedua: Dioda D3 forward bias dan dioda D1 dan D2 reverse bias. Dioda D1 reverse bias karena muatan pada C1 membuat polaritas menjadi berlawanan sehingga D1 tidak akan mengalirkan arus, sehingga C3 menerima 2Vp dari C2 sehingga C3 juga terisi hingga 2Vp. Oleh karena itu, C1 dan C3 terhubung seri dan tegangan pada kedua kapasitor seri ini akan sama dengan tiga kali tegangan input.
Video Tutorial:
Voltage Quadrupler
Voltage Quadrupler adalah rangkaian yang akan menghasilkan keluaran dengan faktor pengali tegangannya adalah 4 kali dari tegangan input. Dengan menambahkan satu dioda dan satu kapasitor ke dalam rangkaian Voltage Tripler, maka akan menjadi rangkaian Voltage Quadrupler. Berikut adalah cara kerja dari Voltage Quadrupler:
Gambar 2.57 Rangkaian Voltage Quadrupler
Selama setengah siklus positif pertama: D1 menjadi forward Bias dan D2, D3, dan D4 menjadi reverse bias, D1 menyebabkan C1 mengisi muatannya sampai Vp.
Selama siklus negatif pertama: D2 Forward Bias dan D1, D3, dan D4 reverse biased, D2 menyebabkan C2 mengisi muatannya sampai 2Vp (Vp dari C1 dan Vp dari sinyal/tegangan input).
Selama siklus positif kedua: D3 Forward Bias dan D1, D2, dan D4 reverse bias. D1 reverse bias karena polaritas kapasitor yang berlawanan dan membuat D1 tidak dapat mengalirkan arus listrik, sehingga C3 akan terisi muatannya sampai 2Vp (karena pengosongan C2).
Selama siklus negatif kedua: D4 forward bias dan D1, D2, dan D3 reverse bias. D4 akan membuat C4 terisi muatannya sampai 2Vp. Jadi, tegangan keluaran total adalah jumlah dari semua tegangan. Oleh karena itu, D2 dan D4 forward bias, artinya C2 + C4 = 2Vp + 2Vp = 4Vp. Dengan demikian, Voltage Quadrupler akan menghasilkan keluaran yang faktor pengalinya adalah 4 kali dari tegangan input.
Video Tutorial:
Percobaan Voltage Multiplier
