Jännitteen kaksinkertaistaja on sähkölaite, joka ottaa vaihtovirran (AC) tuloksi ja lähettää tasavirran (DC) kaksinkertaisella tulojännitteellä, normaalisti muuntajalle. Jännitteen kaksinkertaistimia on monia erilaisia, mutta ne kaikki toimivat olennaisesti samalla tavalla. Tulojännite johdetaan varauksen tallentavien kondensaattoreiden sarjan ja varausta ohjaavien diodien kautta. Kondensaattorit ja diodit on sijoitettu siten, että ne sieppaavat ja lisäävät tulevaa tehoa ja lopulta kaksinkertaistavat tehon.
Yksinkertaisimmassa muodossaan jännitteen kaksinkertaistaja voi koostua vain kahdesta komponentista, diodista ja kondensaattorista. Käytännössä tällainen järjestelmä ei toimi hyvin ja vaatii lisäkomponenttien käyttöä laadukkaan tuloksen tuottamiseksi. Nämä lisäkomponentit auttavat poistamaan kaksinkertaistamisprosessin aikana syntyvät piikit ja värinät, jolloin lähtöjännite on hyödyllisempi.
Jännitteen kaksinkertaistaja toimii kaappaamalla tulevan jännitteen kondensaattorisarjan kautta. Yksi kondensaattori kaappaa eteenpäin suuntautuvan jännitteen ja toinen kaappaa virran, kun se liikkuu vastakkaiseen suuntaan. Kun molemmat kondensaattorit on ladattu täyteen, virta vapautuu. Koska kondensaattorit on sijoitettu sarjaan, mikä tarkoittaa, että molemmat ovat samalla linjalla, kaksi kaapattua jännitettä yhdistyvät yhdeksi jännitteeksi, joka on kaksinkertainen alkuperäiseen määrään verrattuna.
Piirin kuormitus määrittää, kaksinkertaistaako jännitteen kaksinkertaistaminen tulon, koska järjestelmän merkittävä tyhjennys johtaa tulon pienenemiseen. Kaksinkertaistimen diodit estävät sähköä siirtymästä takaisin lähteeseen. Tämä tarkoittaa, että kun jännite kulkee diodien ohi, se ei voi liikkua taaksepäin ja ulos järjestelmästä, vain eteenpäin. Jos diodi on asennettu väärin jännitteen kaksinkertaistimeen, tämä aiheuttaa räjähdysmahdollisuuden, koska jännite yrittää mennä sekä järjestelmään että ulos samasta paikasta.
Lisäämällä saapuvan jännitteen sieppaavien kondensaattoreiden määrää voidaan jännitteen kaksinkertaistaminen saada kolminkertaistumaan tai jopa nelinkertaistaa tulojännite lisäpiirien avulla. Niin kauan kuin kaikkien kondensaattoreiden lähdöt toimivat sarjassa, lähtöjännite kasvaa. Tällaisessa asennuksessa on kuitenkin joitakin turvallisuusongelmia. Piirien määrän lisäämistä ei pidetä myöskään kovin kustannustehokkaana, mutta se on tehokasta, jos se on asennettu oikein.