¿Cómo simular el bucle P-E de un condensador con pérdida?

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Quiero simular el bucle P-E para un condensador con pérdidas (figura 1c a continuación). Para este propósito, es suficiente trazar la carga Q a través del capacitor frente a la tensión V a través del capacitor porque \ $ P \ propto Q \ $ ( ref ) y \ $ E \ propto V \ $.

Intenté usar un capacitor con ESR (vea 2 esquemas a continuación) pero solo obtengo resultados que parecen un capacitor ideal (figura 1a a continuación). ¿Qué estoy haciendo mal?

( fuente )

El circuito más simple

En esta configuración, \ $ C_s \ $ tiene un ESR de \ $ 100 \ Omega \ $. \ $ I_ {ref} \ $ se encuentra en \ $ V_ {ref} / R_ {ref} \ $, y el cargo \ $ Q \ $ se encuentra en la integración de \ $ I_ {ref} \ $. Sin embargo, la gráfica de \ $ Q \ $ vs. \ $ V_s-V_ {ref} \ $ no se parece en nada a lo esperado.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Como el puente de Schering

En esta configuración \ $ C_s \ $ es el condensador de muestra con \ $ 100 \ Omega \ $ ERS, y \ $ C_2 \ $ es un condensador de un orden de magnitud mayor. Aquí espero que trazar VY vs VX daría un bucle P-E, pero el resultado no se parece en nada al esperado.

simular este circuito

    
pregunta Sparkler

2 respuestas

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Primero, divida el elemento ESR como un elemento separado en su modelo. Ahora la variable Q es proporcional al voltaje en la parte del condensador ideal del modelo, por lo que es fácil de probar:

Ahora,siutilizaungráficoXYparatrazarelvoltajeentodoelcapacitor(noideal)frentealvoltajeenelcapacitorideal(nuevamente,comounanálogodelavariabledecarga),obtendráloqueespera(conunapocodeuntransitoriodeiniciocuandoseiniciaelprimerciclo):

Algunos consejos:

  • Es necesario simular varios ciclos de la sinusoide para que el sistema alcance un estado estable.

  • Debe elegir una frecuencia cercana a la frecuencia de polo \ $ 1 / (2 \ pi {} RC) \ $. Demasiado bajo y no podrá detectar la histéresis en el gráfico. Muy alto y la histéresis se abrirá tanto que se verá como el óvalo en su figura 1b.

respondido por el The Photon
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Solo un WAG, pero quizás la pérdida se represente mejor considerando su ESR y una resistencia parasitaria a través de la tapa que causa su auto descarga.

    
respondido por el EM Fields

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