Įtampos dvigubinimo įtaisas yra elektrinis įtaisas, kuris kaip įvestį priima kintamąją srovę (AC) ir išveda nuolatinę srovę (DC) su dviguba įėjimo įtampa, paprastai į transformatorių. Yra daug skirtingų įtampos dvigubintuvų tipų, tačiau jie visi veikia iš esmės vienodai. Įvesties įtampa perduodama per keletą kondensatorių, kurie saugo įkrovą, ir per diodus, kurie nukreipia įkrovą. Kondensatoriai ir diodai yra išdėstyti taip, kad užfiksuotų ir padidintų gaunamą galią, galiausiai padvigubindami išėjimą.
Paprasčiausia įtampos dvigubinimo priemonė gali būti sudaryta tik iš dviejų komponentų – diodo ir kondensatoriaus. Praktiškai tokia sistema neveikia gerai ir norint pagaminti geros kokybės produkciją, reikia naudoti papildomus komponentus. Šie papildomi komponentai padeda pašalinti šuolius ir bangavimą, kurie gali atsirasti dvigubinimo proceso metu, todėl išėjimo įtampa yra naudingesnė.
Įtampos padvigubiklis veikia fiksuodamas įeinančią įtampą per kondensatorių seriją. Vienas kondensatorius fiksuoja į priekį judančią įtampą, o kitas fiksuoja srovę, kai juda priešinga kryptimi. Kai abu kondensatoriai yra visiškai įkrauti, srovė atleidžiama. Kadangi kondensatoriai yra išdėstyti nuosekliai, o tai reiškia, kad abu yra toje pačioje linijoje, dvi užfiksuotos įtampos susijungia ir tampa viena įtampa, kuri yra dvigubai didesnė už pradinę.
Grandinės apkrova lemia, ar įtampos dvigubinimas iš tikrųjų padvigubins įvestį, nes dėl didelio sistemos nutekėjimo sumažėja įvestis. Dviguboje esantys diodai neleidžia elektrai grįžti atgal į šaltinį. Tai reiškia, kad kai įtampa praeina pro diodus, ji negali judėti atgal ir išeiti iš sistemos, tik į priekį. Jei diodas yra neteisingai sumontuotas įtampos dvigubintuve, atsiranda sprogimo galimybė, nes įtampa bando patekti į sistemą ir iš jos per tą pačią vietą.
Padidinus įeinančią įtampą fiksuojančių kondensatorių skaičių, naudojant papildomas grandines, įtampos dvigubinimo įtampą galima trigubai ar net keturis kartus padidinti. Kol visų kondensatorių išėjimai veikia nuosekliai, išėjimo įtampa bus padidinta. Tačiau naudojant tokią sąranką kyla tam tikrų saugumo problemų. Grandinių skaičiaus padidinimas taip pat nėra labai ekonomiškas, tačiau jis bus veiksmingas, jei bus tinkamai nustatytas.