Неожиданные результаты от умножителя напряжения

Мне нужен источник высокого напряжения (500 В постоянного тока), чтобы проверить цепь. Чтобы добиться этого, мой наставник дал мне указание построить удвоитель напряжения, который я бы запитывал 250 В переменного тока. Я решил использовать простой полуволновой выпрямитель, как показано ниже.

Диоды 1N4007. Единственными доступными высоковольтными конденсаторами были неполяризованные колпачки емкостью 2,2 нФ. 2.2 нФ это немного, но у меня нет других вариантов здесь. Я построил это в формации выше, с узлами на расстоянии нескольких сантиметров.

Однако, когда дело дошло до тестирования, результаты оказались не такими, как я ожидал. Я поставил 29VAC на входе, но получил только 35VDC. Я провел некоторое тестирование, и вот что я нашел:

Затем я построил квадруплер, чтобы провести еще какое-то тестирование, и вот что я получил:

Очень удивленный, мой наставник и я сделали симуляцию цепей LTspice, которая вела себя как первоначально ожидалось. Вот скриншоты:

Как видите, я проверяю напряжение на входе и выходе.

Почему мои схемы не работают?

Я понимаю, что модели SPICE используют идеальные компоненты, но даже в этом случае, почему моделирование так сильно отличается от того, что я имею в реальной жизни?

voltage-doubler

То, чего нет в вашей симуляции, - это сопротивление 10 Мом вашего мультиметра. Это актуально? Рассчитайте полное сопротивление конденсатора 2,2 нФ при 60 Гц и посмотрите, что вы получите.

— Bimpelrekkie

Я не думал об этом. 2,2 нФ при 60 Гц - это 1,2 МОм. Как то, что факт, что это полупериодный постоянный ток в большинстве шапок, меняет дело?

@Bimpelrekkie, я добавил это в симуляцию, и она вела себя очень похоже на мои измерения. Кажется, вы дали мне ответ, спасибо! Если вы хотели бы написать полный ответ, я был бы рад принять его.

1.2 Мом для чистой синусоиды. Если вы спрашиваете об импедансе полуволнового синуса, то здесь слишком широк, чтобы ответить здесь. Это будет включать в себя гармонику и спектральный анализ, нет простого ответа. Но добавьте сопротивление мультиметра в симуляцию и посмотрите, что получится.

— Bimpelrekkie

То, чего нет в вашей симуляции, - это сопротивление 10 Мом вашего мультиметра.

Но 10 МОм - это довольно высокое сопротивление, так ли это актуально?

Рассчитайте импеданс конденсатора 2,2 нФ при 60 Гц и обратите внимание, что он составляет около 1,2 МОм, это весьма актуально по сравнению с 10 МОм. Также конденсаторы более или менее последовательно.

— Bimpelrekkie
источник