Nieoczekiwane wyniki z miernika napięcia

Potrzebowałem źródła wysokiego napięcia (500 VDC), aby przetestować obwód. Aby to osiągnąć, mój mentor poinstruował mnie, aby zbudować podwajacz napięcia, który zasilałbym napięciem 250 VAC. Wybrałem prosty prostownik półfalowy, jak pokazano poniżej.

Diody to 1N4007. Jedynymi dostępnymi kondensatorami wysokonapięciowymi były niepolaryzowane nasadki 2,2nF 2KV. 2.2nF to niewiele, ale nie mam tutaj innych opcji. Zbudowałem go w powyższej formacji, z węzłami oddalonymi o kilka centymetrów.

Jednak jeśli chodzi o testy, wyniki nie były zgodne z moimi oczekiwaniami. Włożyłem 29 VAC na wejście, ale dostałem tylko 35 V DC. Zrobiłem kilka testów i oto, co znalazłem:

Następnie zbudowałem quadruplera, aby wykonać więcej testów, i oto, co otrzymałem:

Bardzo zaskoczony, mój mentor i ja przeprowadziliśmy symulację obwodów LTspice, która zachowała się zgodnie z pierwotnymi oczekiwaniami. Oto zrzuty ekranu:

Jak widać, testuję napięcie na wejściu i wyjściu.

Dlaczego moje obwody nie działały?

Rozumiem, że modele SPICE wykorzystują idealne komponenty, ale mimo to, dlaczego symulacja tak bardzo różni się od tego, co mam w życiu?

voltage-doubler

W twojej symulacji nie ma impedancji 10 Mohmów twojego multimetru. Czy to jest istotne? Oblicz impedancję kondensatora 2,2 nF przy częstotliwości 60 Hz i zobacz, co otrzymujesz.

— Bimpelrekkie

Nie myślałem o tym. 2,2nF @ 60Hz to 1,2Mohm. Jak zmienia się fakt, że jest to półfalowy prąd stały na większości górnych pułapów?

@ Bimpelrekkie, dodałem to do symulacji i zachowało się bardzo podobnie do moich pomiarów. Wygląda na to, że dałeś mi odpowiedź, dzięki! Jeśli chcesz napisać pełną odpowiedź, chętnie ją zaakceptuję.

1.2 Mohm jest dla czystej fali sinusoidalnej. Jeśli pytasz o impedancję sinusoidy półfalowej, to jest to zbyt szerokie, aby odpowiedzieć tutaj. Wymagałoby to analizy haronicznej i spektralnej, nie ma łatwej odpowiedzi. Ale dodaj rezystancję multimetru do symulacji i zobacz, co się stanie.

— Bimpelrekkie

W twojej symulacji nie ma impedancji 10 Mohmów twojego multimetru.

Ale 10 Mohm jest dość wysoką odpornością, więc czy ma to znaczenie?

Oblicz impedancję kondensatora 2,2 nF przy częstotliwości 60 Hz i zauważ, jak wynosi około 1,2 Mohm, co jest dość istotne w porównaniu z 10 Mohm. Również kondensatory są mniej więcej w szeregu.

— Bimpelrekkie
źródło