Secuencia de la carga y descarga del capacitor en el cuadruplicador de voltaje

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Estaba tomando una conferencia sobre diodo y terminé atascado al entender el quardupler de voltaje a continuación:

  • En el primer ciclo positivo (+), C 1 = V M .

  • En el primer semiciclo negativo (-), C 1 se descarga y, junto con el voltaje inducido, proporciona C 2 = 2V M .

  • En el segundo semiciclo positivo (+), C 2 se descarga y con el voltaje inducido proporciona C 1 = V M y C 3 = 2V M .

  • En el segundo semiciclo negativo (-), C 1 y C 3 se descargan y con el voltaje inducido se proporciona C 2 = 2V M y C 4 = 2V M .

Y aquí están mis preguntas:

  1. En el primer semiciclo positivo, la tensión inducida V M cargada en el condensador C 3 o C 2 en su lugar ? Si se realiza el diodo D 1 , entonces se debe realizar D 3 , ya que comparte el mismo sesgo. ¿Esto se debe a KVL o a la tendencia de las corrientes a fluir en cortocircuito y luego al condensador abierto debido a la diferencia de voltaje constante?

  2. En el primer semiciclo negativo, ¿cómo configurar KVL? Después de que se descargue C 1 y C 2 = 2V < sub> M , intenté configurar KVL solo para asegurarme. Pero como C 1 = 0, solo pude encontrar -V M y 2V M de voltaje inducido y C 2 . ¿Qué hice mal?

  3. En el segundo semiciclo positivo, ¿cómo se transfirió 2V M de C 2 a C 3 ? Aunque actualmente se llevan a cabo D 1 y D 3 , eso no significa que el sesgo inverso ahora pueda pasar a través del diodo conducido como lo hace el sesgo hacia adelante. ¿La corriente pasó de alguna manera a través de D 2 de C 2 a C 3 a pesar de la polarización del capacitor? ¿O pasó por el inductor sin afectar a C 1 ?

  4. En el segundo semiciclo negativo, ¿cómo se distribuyó el voltaje C 2 = 2V M y C 4 = 2V M ? ¿Por qué no C 2 = 3V M y C 4 = V M si se suministra 4V M desde C 1 y C 3 con voltaje inducido?

Le pregunté al profesor, pero él seguía diciendo que la corriente y el voltaje se comportan de manera diferente, lo que no podía entender lo que estaba tratando de decir aquí.

    
pregunta GKO95

1 respuesta

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Su definición de ciclo operacional es el modelo simplificado que se usa para comprender cómo el estado final de los multiplicadores termina en los voltajes que hacen.

Fuente

En realidad, como puedes imaginar, aunque aumentar de tamaño no es tan simple, se requieren más de unos pocos ciclos para alcanzar el estado de carga final.

  

En el primer semiciclo positivo, ¿puede el voltaje inducido VM cargado en el condensador C3 o C2 en su lugar?

No ... o mejor dicho, solo un poco. Debido a que D1 está activado, la tensión aplicada en la ruta C2-D3-C3 está limitada a la tensión directa de D1. Como tal, aunque algo de corriente fluirá a través de C2 y C3, no es mucho.

Con respecto al segundo semiciclo: anote en la descripción que mencionó ...

  

En el primer semiciclo negativo (-), C1 se descarga y, junto con el voltaje inducido, proporciona C2 = 2VM.

Aquí es donde el modelo simplificado se descompone. Dado que C1 se está descargando durante la carga de C2, el voltaje final en C2 no alcanza los 2VM en el primer ciclo. Estará más cerca de 1.5VM. En los ciclos subsiguientes, C2 completará el 2VM.

Sin pérdidas en cada ciclo, la tensión en C2 será ...  (1 + 1/2) Vm, (1 + 3/4) Vm, (1 + 7/8) Vm, (1 + 15/16) Vm .... ad. infinito

El resto del multiplicador es simplemente el mismo ... y cada condensador se carga a una velocidad más lenta y más lenta debido a los efectos de descarga.

Tenga en cuenta que en un multiplicador real también hay pérdidas debido a fugas y resistencias de circuitos. Como tal, hay un límite en cuanto a la extensión de este circuito. Finalmente, la cantidad de carga que cada ciclo se acerca a la tasa de fuga intrínseca de los condensadores. El circuito no ganará ningún voltaje más allá de ese punto.

    
respondido por el Trevor_G

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