¿Por qué el condensador no debería descargarse completamente en una abrazadera?

Este es el circuito para la sujeción negativa.
Si invierte el diodo, se convierte en una sujeción positiva.

Durante el ciclo positivo, la corriente fluye a través de V, C y el diodo D y regresa a V.

Durante el ciclo negativo, el diodo actúa como abierto, por lo que la corriente fluye a través de V, R, C y regresa a V.

Ciclo positivo, la resistencia neta es solo la resistencia polarizada hacia adelante del cable y el diodo, por lo que idealmente es 0. En el caso práctico es demasiado pequeño (digamos r), por lo que la constante de tiempo rC que determina la carga del capacitor es muy menor ya que r en este bucle es menor . Por lo tanto, se carga rápidamente sin ningún retraso.

Durante el ciclo de vida negativo, tenemos resistencia R en el circuito.
Entonces, el tiempo de RC es más, por lo que toma más tiempo descargarlo.
Entonces el condensador no puede descargarse completamente.

Si el capacitor se descarga, nuevamente en el siguiente ciclo positivo, el capacitor debe cargarse, pero tenga en cuenta que, si el capacitor se está cargando en un ciclo positivo, el diodo actuará como corto.
Por lo tanto, la salida será 0.
Si el condensador no se ha descargado en absoluto, entonces dado que V a través del condensador es Vmáx de CA, siempre será mayor o igual que el voltaje de alimentación de CA, por lo tanto, no habrá corriente que fluya a través de él incluso en un ciclo positivo, por lo que no significa corriente No corto debido al diodo. Por lo tanto, el voltaje aparece a través de la salida.

(La imagen no muestra una cosa: el circuito Clamper da salida solo después de que termina el cuarto ciclo. Bcz, mientras se carga (suministro de V = 0 a Vmax), la salida es 0 porque el diodo actuará como corto mientras se carga el capacitor .)

Es solo para evitar que la salida fluctúe. Siempre es necesario hacer que el condensador se cargue lo suficientemente rápido, mientras que la descarga debe hacerse lenta.
ejemplo imparcial positivo


Veamos el trabajo.
Lo que sucede aquí es que el condensador se carga durante el medio ciclo negativo (a medida que el diodo conduce) hasta Vo. Ahora, durante el semiciclo positivo, el diodo no conduce y, por lo tanto, el voltaje del condensador cargado (Vo) se agrega efectivamente al voltaje de entrada Vo, dando un voltaje de salida total de Vo + Vo = 2Vo. El condensador actúa efectivamente como un duplicador de voltaje.

Ahora suponga que el voltaje de descarga del condensador cayó muy rápidamente, por lo que es posible que caiga rápidamente a 1/2 de Vo sin dejar de estar en el medio ciclo positivo. Ahora esta vez obtendrá Vo + 1 / 2Vo = 3/2 Vo. Por lo tanto, la salida no varía de forma estable y probablemente también está cambiando la forma de la onda, lo que no es deseable. Por lo tanto, es muy recomendable obtener una carga rápida y una descarga lenta.

El siguiente ejemplo puede aclarar


Ahora aquí vemos que el condensador se carga a -30v durante el ciclo negativo. Ahora, durante el ciclo positivo, actúa un duplicador y sus 30v se agregan a los 30v de la entrada, dando una salida de 60v. Pero también se está descargando y su voltaje decae a 28v, dando una salida de 30 + 28 = 58v para cuando la mitad positiva muere. Por lo tanto, la curva de salida se altera en comparación con la entrada, lo que es un efecto indeseable.
Si el capacitor hubiera podido mantener su voltaje a 30v durante su descarga, la forma de onda habría sido idéntica a la entrada.

Un circuito de sujeción básicamente hace dos cosas:

  1. Cambia los valores pico y promedio de la forma de onda.
  2. No cambia el valor pico a pico o rms de la forma de onda

Por lo tanto, una abrazadera solo debería cambiar el nivel de CC de la señal.

Para hacerlo, un circuito de sujeción utiliza un condensador, junto con un diodo y una resistencia de carga como se muestra a continuación:

El funcionamiento de clamper se basa en el principio de que el tiempo de carga de un condensador se hace muy pequeño en comparación con el tiempo de descarga.

Esta es la razón por la cual un condensador nunca se descarga por completo. El τ del circuito RC se elige de manera tal que τ >> T / 2, de modo que el condensador nunca se pueda descargar por completo.

Gracias a Ridham Banik por solicitar la respuesta.

Espero que ayude.

¡Salud!:)

No está claro lo que mallas con un “clamper”. En mi campo de trabajo, que es la electrónica de potencia, significaría un amortiguador de sujeción de voltaje. Este tipo de amortiguador se utiliza, por ejemplo, para sujetar el pico de voltaje que aparece a través del devanado primario al apagarse, debido a la inductancia de fuga del transformador.
Tal amortiguador normalmente se construye usando una C y una D, con una R para disipar la energía. C normalmente se elige de modo que haya un voltaje de ondulación de pico a pico que sea aproximadamente igual al pico de voltaje de alta frecuencia causado por la inductancia parasitaria del amortiguador. Desea que el pico desaparezca en el valle de la onda de conmutación de frecuencia del condensador amortiguador.
Si descarga el condensador amortiguador completamente entre estos eventos de apagado, solo está desperdiciando energía.

En palabras simples, el condensador seleccionado para los circuitos de sujeción es de mayor capacidad y una vez cargada, solo una fracción de la carga será descargada por el condensador en el ciclo de descarga (cuando actúa como una fuente de voltaje) dependiendo de la carga pequeña. En el ciclo de carga, recupera la carga agotada en la descarga. Es solo para actuar como una fuente adicional para sujetar la fuente por encima o por debajo de la referencia.

Las señales en muchos sistemas de comunicación están acopladas a CA, lo que significa que no hay componente de CC. Sin embargo, el receptor tiene su propio rango de entrada de operación, por lo que la señal debe ser desplazada y centrada alrededor de un voltaje de polarización de CC adecuado. Esto es lo que hace el clamper; Se supone que el condensador debe actuar como un voltaje de polarización fijo.

Si el condensador se descarga, ya no es una polarización fija y causará distorsión de la forma de la señal. Por ejemplo, si la señal es una onda cuadrada, verá que los niveles alto y bajo descienden en lugar de estar en un nivel constante.

Entonces, si la descarga es mala, ¿puede aumentar el valor del condensador para evitar esto? Lamentablemente no. Un límite más grande necesita más tiempo para cargarse, por lo que no podrá rastrear rápidamente los cambios en el nivel de la entrada. Entonces es una compensación.

A medida que se abre el circuito, no tendrá la oportunidad de descargarse por completo.