Un poco de contexto sobre por qué hago la pregunta:
Tengo una aplicación en la que debo cargar un supercapacitador desde una fuente de voltaje que es igual al voltaje nominal de la tapa. Como tal, consideré usar un diodo en serie con la fuente de voltaje para realizar una reducción en el voltaje del capacitor. Esto me hizo pensar en cómo funcionaría un circuito tan real y cómo funcionaría su contraparte ideal.
El problema ideal
En el siguiente esquema, suponga que todos los componentes del circuito deben mostrar un comportamiento ideal:
Suponiendoquelafuentedevoltajecomienzaa0Vyluegoseconfiguraa3,3V,elcondensadorcomenzaráacargarse.Latensióndelcondensadorseráigualalatensióndelafuentemenoslacaídadetensióndirectadeldiodo,Vfwd.Vfwddisminuyeconlacorriente,uncomportamientoquesedescribeenlaecuacióndeldiododeShockley:
donde
- I es la corriente de diodo,
- I_S es la corriente de saturación de polarización inversa (o corriente de escala)
- VD es el voltaje a través del diodo
- VT es el voltaje térmico kT / q (la temperatura de los tiempos constantes de Boltzmann dividida por la carga de electrones)
- n es el factor de idealidad, también conocido como factor de calidad o, a veces, coeficiente de emisión.
Esta ecuación sugiere que, dada la tensión en el diodo, debería fluir algo de corriente. Si se deja para siempre, el voltaje en el capacitor ideal debería, por lo tanto, acercarse al equilibrio con la fuente de voltaje.
Entonces, antes de pasar al problema real, en el circuito ideal de arriba, ¿a qué tendería la tensión en el capacitor, Vc, si se deja para siempre?