¿Puede un generador de Cockcroft-Walton exhibir un aumento resonante?

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Configuré lo que creo que es un conversor de royer , pero lo modifiqué para usar un par de amplificadores operacionales en lugar de transistores (ver más abajo).

De todos modos, en lugar de enganchar el secundario a un tanque de CC, lo conecté a un generador de 3 etapas de onda completa de Cockcroft-Walton. Mi razonamiento fue que oscilaría a una frecuencia muy alta y maximizaría la transferencia de potencia lo mejor que pudiera.

Medí el voltaje de CA que entra en el generador de CW a ~ 33 voltios. El voltaje de CC que salió fue de ~ 315 voltios.

Sospecho que el generador de CW está exhibiendo algún tipo de aumento resonante, pero estaría muy interesado en obtener una explicación más detallada de alguien con más conocimientos. Sé que los diodos pueden actuar como varicaps, los transformadores pueden actuar como inductores, los condensadores tienen una inductancia parásita, y los amplificadores operacionales tienen condensadores integrados, y se están utilizando dos pequeños condensadores para iniciar la oscilación. Entonces, ¿qué componentes tendrían la mayor contribución a este efecto de resonancia dado que no se usaron explícitamente inductores?

Abajo hay un diagrama de circuito. El objeto con forma de diamante se supone que son dos amplificadores operacionales uno al otro con sus entradas cruzadas como se ve aquí .

    
pregunta Alex Eftimiades

2 respuestas

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No sé qué quiere decir con "aumento resonante", pero no creo que haya aquí ninguna amplificación de tipo resonante. El transformador aumentará la señal del oscilador, impulsando el circuito RLC formado por el transformador y el CW. A la frecuencia correcta, las reactancias de L y C se cancelarán, produciendo la mayor amplitud de voltaje para impulsar la cadena. Barrer la frecuencia le permitirá trazar la curva de respuesta, y debería haber un pico de resonancia como el siguiente.

ComodiceOlin,tienesunatopologíainusual.HevistoCWconducidosdesdeambosextremos,peronuncadesdeelmedio.Sinembargo,supongoquefunciona,ytambiénreducelaspérdidasasociadasconlaconduccióndemúltiplesetapas.TieneunCWdeondacompletade3etapas,ycadaetapaverálatensiónmáximadepicoapico,~93V,loquedauntotalde~280voltios.Losnúmerosnocoincidentantocomomegustaría,peronoconozcosuconfiguracióndemedición,etc.

AsíquequieresaveriguarexactamentededóndevienenlaLylaC.PrimeroconsiderelacadenaCW,quetienecapacitoresydiodos(concapacitanciadeunión).Lacombinaciónenserieesmuchomásconsecuentequelaparalela,engeneral,porloquelacapacitanciaequivalenteesdelordendelacapacitanciadeldiodoomenor.Cuandolotraducealladoprimariodel transformer , se reducirá aún más, por el cuadrado del transformador proporción. La L es simplemente la inductancia del transformador.

En mi experimentación con este tipo de circuitos CW, he encontrado que es conveniente establecer la frecuencia de resonancia agregando un condensador a través del primario. Esta capacitancia entonces domina la C general.

    
respondido por el mng
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Es un diseño bastante inusual de Cockroft-Walton. Todos los que he visto son una única escalera con condensadores en el exterior y diodos en el medio. Este diseño con las cadenas de condensadores triples quizás tenga más capacidad de corriente. Tendré que pensar en esto un poco más.

En cualquier caso, parece que tal vez esto debería multiplicarse por 4. Tengo cosas que hacer, y eso es solo después de un vistazo rápido, no un análisis cuidadoso de este diseño inusual. La entrada es de 33 V, presumiblemente RMS. Eso lo convierte en un pico de 47 V, y un pico de 93 V para alcanzar su pico es un seno. Que los tiempos 4 son 373 V. Obtienes alrededor del 84% de eso. Eso suena un poco bajo sin carga, así que supongo que lo que está saliendo del transformador no es realmente una onda sinusoidal, por lo que la tensión pico a pico es inferior al doble de la raíz cuadrada de 2 veces la tensión RMS.

En cualquier caso, todo parece que está funcionando a primera vista. No veo cómo la resonancia tiene nada que ver con esto, ya que está midiendo directamente la CA que ingresa al generador de CW. Si sabes lo que es, no importa cómo llegó allí. Sin embargo, debe verlo en un alcance para ver cuál es el voltaje p-p real, ya que esto es en lo que funciona un generador de CW.

    
respondido por el Olin Lathrop

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