Powielacz napięcia – obwód elektryczny transformujący prąd zmienny na prąd stały o wyższym, względem wejściowego, napięciu. Powielacz napięcia składa się z układu odpowiednio połączonych kondensatorów oraz diod prostowniczych .

Budowa i działanie

Najczęściej spotykane powielacze mają budowę kaskady Villarda, której schemat przedstawiony został na zamieszczonym obok rysunku. Przy założeniu, że U_s jest napięciem szczytowym źródła, to znaczy napięcie źródła zmienia się od +U_s do -U_s, pracę powielacza podzielić można na następujące etapy:

1. źródło przyjmuje napięcie -U_s, kondensator C₁ ładuje się poprzez diodę D₁ do napięcia U_s,
2. źródło przyjmuje napięcie +U_s, napięcie źródła sumuje się z napięciem kondensatora C₁ do wielkości 2U_s, kondensator C₂ ładuje się poprzez diodę D₂ do napięcia 2U_s
3. źródło przyjmuje napięcie -U_s, napięcie na kondensatorze C₁ spada do 0V, kondensator C₃ ładuje się poprzez diodę D₃ do napięcia 2U_s
4. źródło przyjmuje napięcie +U_s, napięcie na kondensatorze C₁ wzrasta do 2U_s, napięcie na kondensatorze C₃ sumuje się z napięciem na C₁ do wielkości 4U_s, ładując w ten sposób kondensator C₄.

Dołączając kolejne segmenty analogiczne do układu C₁-D₁-C₂-D₂ można teoretycznie uzyskać napięcie wyjściowe będące dowolną wielokrotnością napięcia wejściowego, jednak w praktyce spotyka się układy powielające od dwóch do dwudziestu razy.

Zastosowania

Układ powielacza napięcia (1MV) akceleratora Cockcrofta - Waltona z 1937 r.

• Powielacz napięcia stosowany jest w technice telewizyjnej do wytworzenia napięcia anodowego kineskopu . W konstrukcjach telewizorów po roku 1990 coraz częściej jest integrowany z transformatorem i nazywany trafopowielaczem .
• Powielacze bywają stosowane w niektórych urządzeniach technologicznych, na przykład w elektrostatycznych urządzeniach malarskich do malowania farbami ciekłymi jak i proszkowymi.
• Powielacze stosowane są także w akceleratorach cząstek , a także do wytwarzania wysokich napięć, potrzebnych do wytwarzania wyładowań elektrycznych służących do testowania instalacji odgromowych.
• W elektronicznym sprzęcie codziennego użytku. W zegarkach elektronicznych - podwajacz napięcia, powielacz w zasilaczu lampy błyskowej.

Zobacz też