Resultados inesperados del multiplicador de voltaje


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Necesitaba una fuente de alto voltaje (500VDC) para probar un circuito. Para lograr esto, mi mentor me indicó que construyera un duplicador de voltaje, que alimentaría con 250VAC. Elegí usar un simple rectificador de media onda como se muestra a continuación.

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Los diodos son de 1N4007. Los únicos condensadores de alto voltaje disponibles fueron tapas no polarizadas de 2.2nF 2KV. 2.2nF no es mucho, pero no tengo otras opciones aquí. Lo construí en la formación de arriba, con los nodos a pocos centímetros de distancia.

Sin embargo, cuando se trataba de probar, los resultados no eran lo que esperaba. Puse 29VAC en la entrada, pero solo obtuve 35VDC. Hice algunas pruebas, y esto es lo que encontré:ingrese la descripción de la imagen aquí

Luego construí un quadrupler para hacer más pruebas, y esto es lo que obtuve:ingrese la descripción de la imagen aquí

Muy sorprendidos, mi mentor y yo hicimos una simulación LTspice de los circuitos, que se comportó como se esperaba originalmente. Aquí están las capturas de pantalla: ingrese la descripción de la imagen aquí

Como puede ver, estoy probando el voltaje en la entrada y salida.

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¿Por qué no funcionaron mis circuitos?

Entiendo que los modelos SPICE usan componentes ideales, pero aun así, ¿por qué la simulación difiere tanto de lo que tengo en la vida real?


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Lo que no está en su simulación es la impedancia de 10 Mohm de su multímetro. ¿Es relevante? Calcule la impedancia de un condensador de 2.2 nF a 60 Hz y vea lo que obtiene.
Bimpelrekkie

No pensé en eso. 2.2nF @ 60Hz es 1.2Mohm. ¿Cómo cambia el hecho de que es DC de media onda en la mayoría de los límites?

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@Bimpelrekkie, agregué eso a la simulación y se comportó de manera muy similar a mis mediciones. Parece que me has dado la respuesta, ¡gracias! Si desea escribir una respuesta completa, me complacería aceptarla.

1.2 Mohm es para una onda sinusoidal pura. Si está preguntando acerca de la impedancia de un seno de media onda, entonces eso es demasiado amplio para responder aquí. Eso implicaría análisis haronicos y espectrales, no hay una respuesta fácil. Pero agregue la resistencia del multímetro en la simulación y vea qué sucede.
Bimpelrekkie

Respuestas:


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Lo que no está en su simulación es la impedancia de 10 Mohm de su multímetro.

Pero 10 Mohm es una resistencia bastante alta, ¿es relevante?

Calcule la impedancia de un condensador de 2.2 nF a 60 Hz y observe cómo es aproximadamente 1.2 Mohm, eso es bastante relevante en comparación con 10 Mohm. También los condensadores están más o menos en serie.

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