Calculadora de tensão de bomba de carga

Informe a tensão de entrada, selecione se o valor é de pico, RMS ou pico a pico e defina o número de estágios dobradores. A ferramenta converte a fonte em amplitude de pico e aplica o multiplicador ideal de duas vezes o número de estágios. Ela também mostra o pico normalizado e o fator de multiplicação, deixando clara a convenção elétrica usada no resultado.

Defina a tensão de entrada antes de multiplicá-la

Um multiplicador de tensão é acionado por uma forma de onda alternada, mas as fontes nem sempre são descritas pela mesma convenção. Um gerador de funções pode exibir tensão pico a pico, o secundário de um transformador normalmente é especificado em volts RMS e um exercício de circuitos pode fornecer diretamente a amplitude de pico. Esses três valores não são intercambiáveis. A calculadora primeiro converte o valor informado em amplitude de pico positiva. Uma entrada de pico é usada sem alteração. Para uma entrada RMS senoidal, a tensão de pico é a tensão RMS multiplicada pela raiz quadrada de dois. Para uma entrada pico a pico, ela corresponde à metade do valor informado. A conversão RMS pressupõe uma onda senoidal e geralmente não vale para ondas quadradas, triangulares, recortadas ou irregulares. Portanto, selecionar o tipo correto é tão importante quanto digitar o número certo. O pico normalizado aparece no resultado para que você possa conferir a conversão antes de usar a saída calculada em um projeto ou relatório.

Aplique a convenção de estágios Cockcroft-Walton

O cálculo adota uma definição precisa de estágio para evitar uma divergência comum entre diagramas de multiplicadores. Aqui, um estágio significa uma seção dobradora Cockcroft-Walton completa, e cada estágio ideal acrescenta duas vezes a tensão de pico de entrada à saída sem carga. A fórmula multiplica dois pelo número de estágios e pela tensão de pico de entrada. Assim, um multiplicador de três estágios alimentado por uma forma de onda de 12 V de pico tem fator seis e saída ideal de 72 V. Alguns esquemas contam células individuais de capacitor e diodo, colunas da escada ou o total de capacitores, em vez de estágios dobradores completos. Talvez seja preciso converter um valor extraído desses diagramas antes de informá-lo. Verifique como a fonte identifica os estágios, sem confiar apenas na quantidade de componentes. O fator retornado, igual ao dobro dos estágios, explicita a convenção e permite comparar o resultado com a notação de um livro, uma simulação ou um fabricante.

Entenda por que um circuito real fornece menos

O resultado é um limite ideal sem carga, e não uma previsão da tensão disponível em um circuito montado. Ele pressupõe diodos perfeitos sem queda direta, capacitores sem fuga nem resistência série equivalente, fonte com impedância zero, tempo suficiente de estabilização e nenhuma corrente de saída. Multiplicadores reais perdem tensão nos diodos em condução e apresentam queda quando a carga descarrega os capacitores entre os picos de carregamento. A ondulação e a queda geralmente crescem com mais estágios, maior corrente de carga, menor capacitância ou menor frequência de acionamento. Tensões reversas dos diodos, tensões nominais dos capacitores, corrente de partida, isolação, distâncias de escoamento e energia armazenada continuam sendo restrições de projeto. Use o resultado para estabelecer a relação teórica, comparar topologias ou fazer uma análise preliminar. Para escolher componentes ou tomar decisões de segurança, prossiga com uma análise ou simulação sob carga que inclua características dos diodos, capacitância, frequência, resistência da fonte, tolerâncias e a carga pretendida.