Fuente de voltaje equivalente para esta bomba de carga

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Supongamos que la bomba de carga duplica el voltaje:

Aquí los diodos son Schottky (la caída del voltaje es \ $ V_d \ $), la batería tiene resistencia interna \ $ r \ $ y voltaje \ $ V \ $, el interruptor genera una onda cuadrada con frecuencia \ $ F \ $ en la parte inferior pin del capacitor \ $ C_1 \ $.

Pregunta. ¿Cómo calcular la fuente de voltaje equivalente (voltaje \ $ V_o \ $ con resistencia en serie \ $ r_o \ $) para este circuito? Es obvio que \ $ V_o = 2V-2V_d \ $, pero ¿qué es \ $ r_o \ $?

    
pregunta

1 respuesta

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Lamentablemente, el teorema de Thévenin no es aplicable ya que el circuito no es lineal en absoluto.

El teorema de Thèvenin establece que cualquier circuito lineal se puede convertir en un circuito equivalente de Thévenin, que comprende exactamente una fuente de voltaje y una resistencia. [wikipedia]

Para calcular \ $ V_0 \ $, fuerza una salida de corriente cero y resuelve el circuito, mientras que para calcular \ $ R_0 \ $ necesitas apagar las fuentes y medir la resistencia observada en los terminales de salida. La primera parte se puede hacer fácilmente, pero desactivar \ $ V \ $ lo llevará a resolver un circuito completamente diferente, y no funcionará.

¿Pero dónde está el problema? Bueno, el hecho es que la resistencia de salida de su circuito no es constante y depende de la resistencia de carga.

Intente esto: lance el esquema en un simulador y trace la resistencia de salida en función de la resistencia de carga: si el primero es constante, obtendrá una línea plana, pero este no es el caso. Pero, ¿cómo se puede calcular la resistencia de salida?

Supongamos que desea un equivalente de Thévenin de este circuito, de modo que el esquema resultante, incluido \ $ R_ {load} \ $, sea la serie de \ $ V_0 \ $, \ $ R_0 \ $ y \ $ R_ {load} \ $. Puedes medir:

  • \ $ V_0 \ $
  • \ $ I_ {out} \ $, ingresando \ $ R_ {load} \ $
  • \ $ V_ {out} \ $, en \ $ R_ {load} \ $

Un simple cálculo llevará a: $$ R_0 = \ frac {V_0-V_ {out}} {I_ {out}} = \ frac {V_0} {I_ {out}} - \ frac {V_ {out}} {I_ {out}} = \ frac {V_0 } {I_ {out}} - R_ {cargar} $$ Como puede ver, la resistencia equivalente es una función de la carga, además, la corriente de salida es una función de la carga, por lo que la diferencia no es lineal. Simule el circuito y trace la primera fracción de la fórmula, y vea lo que obtiene. Esa no será una simulación paramétrica habitual ya que debe esperar a que el circuito deje de oscilar. Elegiría de cinco a diez valores para \ $ R_ {cargar} \ $, hacer todas las simulaciones de dominio de tiempo y trazar los datos con excel.

    
respondido por el Vladimir Cravero

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