Ayuda con circuito (doblador de voltaje)

Necesito ayuda con el siguiente circuito:Circuito

Lo simulo usando LTSpice IV y tengo esto:

Simulación

Pero no pude conseguir ese pensamiento. Por supuesto, sé que es posible que haya algo de voltaje de CC antes del capacitor C2 si está conectado a tierra en el otro lado, pero no pude entenderlo.

Por ejemplo, pensé que, en Vnode, tenía que ser algo así como la curva característica de un capacitor que se descarga en un voltaje de CA.

Cualquier ayuda será apreciada. ¡Gracias!

Un nombre común para este circuito es "doblador de voltaje de media onda". Si buscas eso en google books puedes encontrar explicaciones más o menos intuitivas de cómo funciona. Aquí hay uno .
Además, si configura C1 en un valor de capacitancia [mucho] más pequeño que C2, debería poder ver en la simulación cómo se bombea el voltaje de C2 durante varios ciclos, lo que explica los nombres alternativos para este circuito ("bomba de diodo" o "carga bomba").
Otra forma de pensar en este circuito es dividirlo en dos etapas, la abrazadera (C1 y D2 en su diagrama) y el rectificador. El libro de Marston sobre diodos, etc. tiene una explicación en este sentido, aunque necesita leer algunas páginas (págs. 13-23) para obtener toda esa información.

Respuestas (3)

Creo que verá señales más interesantes si configura su análisis transitorio para que pueda observar los milisegundos iniciales de su circuito. Parece que configuró "Tiempo para comenzar a guardar datos" = 0.9. Ponlo a 0 y cambia el "tiempo de parada" a 0,2 (verás los primeros 10 ciclos) y te darás cuenta de lo que está pasando. Puede acceder a estos parámetros haciendo clic derecho sobre la instrucción .tran en LTSpice. ¡Buena suerte!

Esta es una bomba de carga. Funciona literalmente bombeando carga como una bomba de agua bombearía agua. Esos condensadores no tendrán una característica de descarga RC porque no hay 'R' en el circuito.

Use esto como un experimento mental para comprender lo que está sucediendo: imagine que los capacitores son membranas flexibles y los diodos son válvulas de 1 vía (ignore Vf por ahora). Eso debería dejar en claro por qué el circuito se comporta de la manera en que lo hace.

Editar: Ok, aquí. Esta simulación tiene todos los voltajes y corrientes, y simplifica las cosas al usar una onda cuadrada en lugar de una onda sinusoidal. Debe prestar atención a la corriente en el circuito para comprender lo que está sucediendo.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Voltajes Corrientes

Este circuito se comportará de una manera más compleja si hay una resistencia de carga en C2, porque en este caso, después del primer ciclo, C2 se carga por completo y no sucede nada más.

Eso es cierto, no tengo ninguna resistencia para descargar. Pero esta es la primera vez que veo un capacitor comportándose así y no lo entiendo, pensando en la forma en que lo estás haciendo.
Piense en V1 como un pistón que empuja y tira del agua en una tubería. C1 es una membrana, por lo que no fluye agua a través de ella, pero empuja y atrae la misma cantidad de agua del otro lado. El agua solo pasa por los diodos en una dirección en la dirección de la flecha.
En la fase de 'empuje', el agua (corriente) es empujada a través de D1. Durante la fase de 'atracción', D1 se bloquea y se atrae más agua (corriente) a través de D2.
Una vez que el voltaje a través de C2 (Vout) está en su valor máximo, la bomba ya no empuja corriente a través de D1, por lo que Vout se estabiliza en su valor máximo.
Lo siento Daniel, pero no entiendo. ¿Hay algún libro de texto donde pueda leer esto? O algun video en youtube?
Idealmente, los condensadores bloquean la CC y pasan la CA. Los diodos bloquean la corriente en una dirección y permiten la corriente en la otra dirección. Usando esos dos hechos, este circuito debería tener sentido.
Lo sé, pero aquí todo es AC y lo que tengo (en Vnode) es la misma entrada pero "en DC", o algo así

Estás haciendo algo mal/contraproducente en tu simulación y (según la observación de Arcu) ese es tu comando tran. Incluso con condensadores iguales, no tengo problemas para ver la carga inicial antes de que pase al estado estable.

Según mis comentarios, Vd se ve exactamente como una abrazadera.ingrese la descripción de la imagen aquí

Y (también según mis comentarios) la acción de carga de C2 es aún más evidente si baja C1 como se hace a continuación. Ahora se necesitan muchos más ciclos para que la salida alcance el valor de ~18V.

ingrese la descripción de la imagen aquí

también dices

Pensé que, en Vnode, tenía que ser algo así como la curva característica de un capacitor que se descarga en un voltaje de CA.

No me queda claro qué quiere decir exactamente con eso, pero el primer diodo y el capacitor forman lo que se llama abrazadera ; una vez que se alcanza el estado estable, la abrazadera cambia la onda sinusoidal (o cualquier otra forma de onda) para que sus picos inferiores (en este caso) estén alineados con el 0V (menos una caída directa del diodo en realidad). Esto es exactamente lo que vemos con Vnode/Vd en la simulación. Los gráficos en Wikipedia son en realidad incorrectos (como se señaló en la página de discusión durante algunos años) con respecto a la fase de transición; la abrazadera recorta el voltaje de salida (como se ve en mis simulaciones) para que no baje de aproximadamente -0.6V (la caída de voltaje de la unión del diodo) durante la transición.

Ayuda con circuito (doblador de voltaje)
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 2v