Voltaj katlayıcısı, girişi olarak alternatif bir akım (AC) alan ve normal olarak bir transformatöre giriş voltajının iki katı olan doğru akımı (DC) veren bir elektrikli cihazdır. Pek çok farklı voltaj katlayıcı türü vardır, ancak hepsi aynı şekilde çalışır. Giriş gerilimi, yükü depolayan bir dizi kapasitörden ve yükü yönlendiren diyotlardan geçirilir. Kondansatörler ve diyotlar, gelen gücü yakalayacak ve artıracak ve sonuçta da çıkışı iki katına çıkaracak şekilde yerleştirilir.
En basit haliyle, bir voltaj ikilisi, diyot ve kapasitör olmak üzere iki bileşenden daha fazlasını içermez. Uygulamada, böyle bir sistem iyi çalışmaz ve iyi kalitede çıktı üretmek için ek bileşenlerin kullanılmasını gerektirir. Bu ek bileşenler, iki katlama işlemi sırasında oluşabilecek ani ve dalgalanmaları ortadan kaldırarak çıkış voltajının daha kullanışlı olmasını sağlar.
Voltaj katlayıcısı, bir dizi kapasitörden gelen voltajı yakalayarak çalışır. Bir kapasitör ileri hareket eden voltajı, diğeri ise ters yönde hareket ettiğinde akımı yakalar. Her iki kondansatör tam olarak şarj olduğunda, akım serbest bırakılır. Kondansatörler seri olarak yerleştirildiği için, her ikisi de aynı çizgide olduğu için, yakalanan iki voltaj, orijinal miktarın iki katı olan tek bir voltaj olmak üzere bir araya gelir.
Devredeki yük, voltaj çiftleyicisinin girişi gerçekten iki katına çıkaracağını belirler, çünkü sistemdeki önemli bir boşaltma girişin azalmasına neden olur. Katlayıcıdaki diyotlar elektriğin kaynağa geri dönmesini önler. Bu, voltaj diyotları geçtiğinde, sistemden geriye ve sistemden çıkamayacağı, sadece ileriye gideceği anlamına gelir. Eğer bir diyot voltaj çiftleyicide yanlış monte edilmişse, voltaj aynı konumdan sisteme girip çıkmaya çalıştığından, patlama olasılığı yaratır.
Gelen gerilimi yakalayan kapasitörlerin sayısını artırarak, ilave devreleri kullanarak gelen gerilimi üçe katlamak veya hatta dört katına çıkarmak için bir voltaj katlayıcısı yapılabilir. Tüm kondansatörlerin çıkışları seri olarak çalıştığı sürece çıkış voltajı artacaktır. Bununla birlikte, böyle bir kurulumla ilgili bazı güvenlik endişeleri vardır. Devre sayısındaki bir artışın da çok uygun maliyetli olmadığı düşünülür, ancak doğru şekilde kurulursa etkili olur.
