Uso del filtro LC en lugar del filtro RC en los circuitos alimentados por la red

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Arriba hay un circuito más tenue. En algunos de estos circuitos veo un inductor toroidal junto con un condensador que forma un filtro LC de paso bajo que se llama filtro de estrangulación .

Mis preguntas son:

  1. ¿Por qué se utiliza RL en lugar de RC y es algo que tiene que ver con el carácter de la frecuencia de red? y el voltaje? Los inductores son caros o grandes, por eso utilizamos límites alrededor de los opamps para obtener filtros de paso bajo, ¿no?

  2. ¿Qué está siendo asfixiado por la pareja de gorros toroides LC?

pregunta user16307

3 respuestas

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Los condensadores e inductores ideales no disipan ninguna potencia, mientras que las resistencias sí lo hacen. Por lo tanto, una ventaja es que los filtros L-C son más eficientes que los filtros R-C o R-L. A menudo, no es el desperdicio de energía lo que constituye el factor determinante, sino la mecánica necesaria para eliminar el calor. Los atenuadores de lámparas a menudo necesitan caber en espacios pequeños donde sería difícil mantenerlos frescos.

Otra ventaja es que los filtros L-C se atenúan más en la banda de parada. Estos son filtros de doble polo. Los filtros R-C y R-L son unipolares. Bien dentro de la banda de parada, un filtro de un solo polo se atenúa por la relación de frecuencia al punto de reducción. En el espacio de registro, eso es 20 dB por década. Un filtro de dos polos es como dos polos aplicados en serie. Se atenúan por el cuadrado de la relación de frecuencia al punto de reducción, que es de 40 dB por decadencia en el espacio de registro.

Para atenuadores de baja potencia (de unos pocos vatios a 10s de vatios), la razón principal para filtrar es reducir las altas frecuencias para no interferir con las comunicaciones de radio. Estos son muchos múltiplos de la frecuencia fundamental de 50 o 60 Hz. Un filtro L-C atenuará los armónicos de frecuencias más altas relativamente más que los de frecuencias más bajas. Esto es útil porque los reguladores se preocupan por el contenido de mayor frecuencia.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Las ventajas del filtrado de ruido LC se explicaron en otras respuestas. Esta es una adición específica para triacs o tiristores.

Una razón para usar un inductor en serie con un triac es que un triac tiene una tasa de cambio de corriente máxima permitida (\ $ \ frac {dI_T} {dt} \ $ rating) cuando se activa en la conducción. Esto puede o no ser un problema para un circuito basado en un triac en particular, pero en general tal problema existe.

Una cita de enlace (página 5):

  

Cuando un triac o tiristor se activa en la conducción por el método correcto a través de su puerta, la conducción comienza en el área del troquel inmediatamente adyacente a la puerta, luego se propaga rápidamente para cubrir toda el área activa. Este tiempo de retardo impone un límite a la tasa de aumento de carga permisible   corriente. Un \ $ dI_T / dt \ $ que es demasiado alto puede causar agotamiento localizado. El resultado será un corto MT1-MT2.

Un inductor limita \ $ \ frac {dI_T} {dt} \ $, siempre que el inductor no se sature.

    
respondido por el dmitryvm
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Un atenuador normalmente funciona usando un triac para tomar solo una parte de cada ciclo de potencia de entrada de 60Hz. Cuando el ciclo se corta abruptamente por el triac, se crea un consumo de energía por pulsos en la entrada.

El consumo de energía por impulsos tendrá armónicos de la forma de onda de 60Hz. Para cumplir con las regulaciones de la FCC con respecto a las emisiones conducidas, se debe agregar un filtro para aislar la alimentación eléctrica de esos pulsos.

Entonces, ¿por qué usar RC vs LC?

LC FILTRO:
PRO: disipa menos potencia que el filtro RC (por lo tanto, menos calor)
PRO: filtro de segundo orden, lo que significa un mejor rechazo del ruido. CON: puede resonar si no se humedece adecuadamente
CON: Más costoso que RC debido al mayor costo del inductor.

RC FILTER:
CON: disipa más potencia que el filtro LC
CONTRA: Primer orden, peor rechazo de ruido. PRO: Inherentemente libre de resonancia
PRO: Más barato que el LC debido a la resistencia de bajo costo

    
respondido por el user4574

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