Hasil yang tidak terduga dari tegangan mulitplier

Saya membutuhkan sumber tegangan tinggi (500VDC) untuk menguji rangkaian. Untuk mencapai ini, mentor saya menginstruksikan saya untuk membangun pengganda tegangan, yang akan saya gunakan dengan 250VAC. Saya memilih untuk menggunakan penyearah setengah gelombang sederhana seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Dioda adalah 1N4007. Satu-satunya kapasitor tegangan tinggi yang tersedia adalah 2.2nF 2KV non-polarized cap. 2.2nF tidak banyak, tapi saya tidak punya opsi lain di sini. Saya membangunnya dalam formasi di atas, dengan beberapa node terpisah beberapa sentimeter.

Namun, ketika menyangkut pengujian, hasilnya tidak seperti yang saya harapkan. Saya menempatkan 29VAC pada input, tetapi hanya keluar 35VDC. Saya melakukan beberapa pengujian, dan inilah yang saya temukan:

Saya kemudian membuat quadrupler untuk melakukan beberapa pengujian lagi, dan inilah yang saya dapat:

Sangat terkejut, mentor saya dan saya melakukan simulasi LTspice pada sirkuit, yang berperilaku seperti yang diharapkan. Berikut screenshotnya:

Seperti yang Anda lihat, saya menguji tegangan pada input dan output.

Mengapa sirkuit saya tidak berfungsi?

Saya mengerti bahwa model SPICE menggunakan komponen yang ideal, tetapi meskipun demikian, mengapa simulasi sangat berbeda dari apa yang saya miliki dalam kehidupan nyata?

voltage-doubler

Apa yang tidak ada dalam simulasi Anda adalah impedansi 10 Mohm multimeter Anda. Apakah ini relevan? Hitung impedansi kapasitor 2,2 nF pada 60 Hz dan lihat apa yang Anda dapatkan.

— Bimpelrekkie

Saya tidak memikirkan itu. 2.2nF @ 60Hz adalah 1.2Mohm. Bagaimana fakta bahwa itu adalah setengah gelombang DC di sebagian besar topi mengubah keadaan?

@Bimpelrekkie, saya menambahkan itu ke simulasi, dan berperilaku dengan cara yang sangat mirip dengan pengukuran saya. Sepertinya Anda telah memberi saya jawabannya, terima kasih! Jika Anda ingin menuliskan jawaban lengkap, saya akan dengan senang hati menerimanya.

1.2 Mohm adalah untuk gelombang sinus murni. Jika Anda bertanya tentang impedansi setengah gelombang sinus maka itu terlalu luas untuk dijawab di sini. Itu akan melibatkan analisis haronik dan spektral, tidak ada jawaban yang mudah. Tetapi tambahkan resistensi multimeter dalam simulasi dan lihat apa yang terjadi.

— Bimpelrekkie

Apa yang tidak ada dalam simulasi Anda adalah impedansi 10 Mohm multimeter Anda.

Tetapi 10 Mohm adalah resistensi yang cukup tinggi, jadi apakah itu relevan?

Hitung impedansi kapasitor 2,2 nF pada 60 Hz dan perhatikan bagaimana sekitar 1,2 Mohm, itu cukup relevan dibandingkan dengan 10 Mohm. Juga kapasitor lebih atau kurang dalam seri.

— Bimpelrekkie
sumber