多倍壓器

Villard級聯多倍壓器。（Villard cascade voltage multiplier.）

多倍壓器是一種電子電路 ，能夠把從交流電電源提供的較低電壓轉換至較高的直流電壓，通常使用一個電容器和二極管的網路。

多倍壓器可以用來生成幾十到幾百的電壓，給家電使用，也能生成數百萬伏特，給如高能物理實驗和閃電安全檢測等目的使用。 最常見類型的多倍壓器是半波串聯多倍壓器（half-wave series multiplier），也稱為Villard級聯（但實際上由 Heinrich Greinacher 發明）。

運作

假設交流電源的峰值電壓為+Us，並假設當充電時，C值是足夠高的，以允許這一電流流動沒有明顯的電壓變化，那麼這個級聯的（簡化的）工作過程如下：

在+U_s =100V的情況下，描述運作的圖解

1. 負峰值（-U_s）：通過二極體D₁ ，電容器C₁ 充電至U_s V （電容器左右板之間的電位差 是U_s）。
2. 正峰值（+U_s）：C₁ 的電壓和電壓源的電壓加在一塊，從而透過D₂將C₂ 的電壓充至2U_s 。
3. 負峰值：C₁ 的電壓已經下降到0 V，因此允許通過D₃ 將C₃ 的電壓充到2U_s。
4. 正峰值 ：C₂ 的電壓上升到2U_s （類似於步驟2），也把C₄ 的電壓充到2U_s， 輸出電壓（C₂ 和C₄下的總和電壓）上升直到達到4U_s 。

在現實上，C₄ 的電壓要達到完全充滿（full voltage），需要更多的周期。 每一個額外的兩個二極體和兩個電容器組成的階段，藉由兩次峰值交流電壓，增加輸出電壓。