pregunta de simulación de red de capacitores LTSpice

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A continuación hay una estructura de circuito en LTSpice. Es simulación de red de condensadores.

Lo que me interesa es el voltaje en el nodo N005. Un interruptor controlado por voltaje aumenta el voltaje del nodo N003 a 29.42 voltios como se espera de la fuente de voltaje V1.

En una red de capacitores en serie, el voltaje es más alto al menor valor de capacitancia según el formulario:

Vc1 = Q / C1
Vc4 = Q / C4

Vtotal = Vc1 + Vc4.

Sin embargo, el nodo N005 permanece en cero (2 mV) todo el tiempo. Yo esperaría un voltaje más alto en N0005. Incluso el uso de condensadores no ideales no cambia este comportamiento. ¿Puedes darme una pista por qué ocurre esto? La medición en un experimento de laboratorio real muestra 26.5 voltios en N0005.

    
pregunta hendrik2k1

2 respuestas

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La red N005 es una red flotante , lo que significa que no tiene conexión con el resto del circuito. ¡Imagina que una carga estaba presente en esa red, quedaría atrapada y no podría salir!

En un simulador, los condensadores pueden ser ideales , lo que significa que tienen un aislamiento infinitamente bueno. Para el simulador de circuitos, será un desafío determinar qué condensador está cargado, ¿C1, C4 o ambos tienen carga?

Para evitar esto, el simulador de circuito puede (temporalmente) agregar una resistencia de valor muy alto (como 1000 Mohm) al circuito para ayudarlo a encontrar una solución. Eso puede explicar por qué ves el 2 mV, la red N005 es derribada por esta resistencia que el simulador agregó.

En tu banco las cosas son muy diferentes . Los condensadores son no ideales y tienen fugas. Obviamente, el condensador de 100 uF pierde mucho más que el de 10 uF y eso eleva el voltaje en N005 y usted mide 26.5 V.

Si mide con un voltímetro normal, tenga en cuenta que tiene una impedancia de entrada de 10 Mohm, que puede hacer que la corriente fluya en el mismo orden de magnitud que las corrientes de fuga de los condensadores. Eso significa que su medidor influye en los voltajes que está tratando de medir.

    
respondido por el Bimpelrekkie
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El problema es que el interruptor tiene una resistencia de apagado finita. Cuando inicia la simulación, V1 ya está activo y ha cargado los límites, de alguna manera que no parece estar bien definido. Mirar la corriente a través de R1 muestra esto: no se produce la transferencia de carga que daría lugar al efecto divisor de las diferentes capacidades.

Si agrega la condición de inicio, que establece que todo esté en cero hasta que se inicie la simulación, obtendrá el comportamiento esperado.

    
respondido por el Phil G

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