¿Es la salida de este circuito LC una corriente continua?

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A la izquierda del circuito que se muestra a continuación hay una corriente de 120 VCA. Sé que el diodo (D1) rectifica la señal para que solo pase la mitad positiva de la señal de CA.

He visto circuitos con un diodo, L1 y EC2, pero con EC1 excluido que actúa como un rectificador de media onda.

Así que mi pregunta es la siguiente:

  • ¿La salida en el nodo 2 es una señal de CC perfecta?
  • ¿Cuál es el voltaje de la señal de CC si la señal de CA original tiene un voltaje de 120 V?
  • ¿Estoy seguro de que EC2 mantiene constante el suministro de voltaje al nodo 2 y que L1 mantiene constante el suministro de corriente al nodo?
  • ¿Cuál es el propósito de EC1? Si es lo mismo que EC2, ¿por qué no está en paralelo con EC2 después del inductor?

Nota: Esta no es una pregunta de tarea. Estoy ampliando mi conocimiento sobre los circuitos y lo encontré como parte de un diseño de un PCB de potencia.

    
pregunta Coffee

2 respuestas

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Daré una descripción general.

1) La tensión de salida debería ser idealmente constante si proporciona un filtrado perfecto (que no es realista). Piense en \ $ L_1 \ $ y \ $ EC_2 \ $ como un filtro de paso bajo \ $ LC \ $, eso es.

2) Si su entrada es una señal de voltaje \ $ 120V_ {ac} \ $, entonces, después de algunos ciclos, se cargará \ $ EC_1 \ $ hasta el valor máximo de esa señal \ $ V_ {pico} = 120V (\ sqrt2) \ approx170V \ $. Menos la caída a través del diodo.

3) Sí. Un inductor relativamente grande mantiene la corriente constante (por ejemplo, un inductor de choque) y un condensador relativamente grande se comporta como una fuente de voltaje.

4) No piense en \ $ EC_2 \ $ por separado. Junto con \ $ L_1 \ $, forma un filtro de paso bajo que reduce la ondulación en la señal de salida.

    
respondido por el Big6
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Permítanme explicar con más detalle la respuesta bien compuesta de Sixto:

  1. ¿La salida en el nodo 2 es una señal de CC perfecta?

Esto depende de lo que quieres decir con "señal". No muestra una carga o una corriente de salida en su esquema. Si no se está extrayendo corriente de la salida (es decir, desde el Nodo 2 a Tierra / Común), el voltaje de salida será una línea perfectamente plana si la ve en un O-scope. Es decir, no tendrá ningún voltaje de ondulación de CA en absoluto. Entonces, sí, llamaría a eso una "señal DC perfecta". Por otro lado, si hay una carga conectada, el voltaje de salida exhibirá un voltaje de ondulación de CA en un nivel de CC. Cuanto mayor sea la carga (menos ohmios), mayor será el voltaje de ondulación de CA. Incluso con una carga tan grande, la tensión de salida seguirá teniendo un componente de CC.

  1. No está del todo correcto en esta declaración porque una parte de la corriente a través de L1 fluye hacia EC2 cuando el diodo está conduciendo, la otra parte fluye hacia la carga durante este mismo período de conducción del diodo. Cuando el diodo no está conduciendo, la corriente fluye directamente a la carga desde EC2 y también desde EC1 a través de L1 hacia la carga. Poniendo valores numéricos reales a estas corrientes variables en el tiempo & El voltaje es muy difícil de hacer con las matemáticas manuales. Sin embargo, con las herramientas de análisis modernas como Spice, es fácil una vez que sabes cómo usarlas.

  2. La palabra "propósito" es un poco molesta aquí. Este tipo de circuito rectificador filtrado de media onda ha existido durante 100 años. Lo encontrará en varias formas diferentes: A: el diodo y solo EC1, B: el diodo más L1 & EC2, C: como se muestra aquí con una L y dos mayúsculas. Cada iteración de "A" a "C" agrega algún beneficio al rendimiento a expensas de más componentes, y por lo tanto más espacio, más peso y más costo, y menos confiabilidad. Los diseñadores de circuitos elegirán una de las tres topologías comunes basadas en las compensaciones de tamaño, costo, etc. Por lo tanto, si existe un "propósito" para incluir EC1, es porque proporcionará un mejor rendimiento al circuito general cuando se analice como un En conjunto, no es que agregue un ingrediente mágico específico o beneficio segregado.

respondido por el FiddyOhm

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