por qué usan específicamente 4.7uH, cualquier cálculo matemático existe
El filtrado principal se realiza en el voltaje a través del motor con respecto a la fuente de alimentación de 48 voltios (la entrada). Olvídese de que es un filtro pi por ahora e ignore los condensadores en el lado de la fuente de alimentación de la izquierda. La capacitancia total a través del motor es de 445 uF y, con el inductor de 4,7 uH, la frecuencia de resonancia se puede calcular de la siguiente manera: -
$$ F = \ dfrac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} $$
Conecte los números y es igual a 3.48 kHz.
El esquema también nos dice cuál es la corriente de saturación para el inductor. Dice 78 amperios, por lo que este circuito está diseñado para aplicaciones de alta corriente y una estimación de la carga equivalente presentada por el motor a toda velocidad podría ser de aproximadamente 2 ohmios. Estoy basando esto en una corriente de carga completa de ~ 26 amperios, es decir, un tercio de la corriente de saturación del inductor indicada. Esto es solo una estimación, por supuesto.
Y aquí es donde veo un problema. Si calculé el factor de calidad de este circuito asumiendo una carga de 2 ohmios, obtengo un valor de casi 20. Esto se basa en: -
$$ Q = R \ cdot \ sqrt {\ dfrac {C} {L}} $$
Este nivel de Q me preocupa porque significa que si se aplicó una entrada escalonada de 48 voltios a la entrada (lado izquierdo), la respuesta transitoria resultante a través del motor y los condensadores podría alcanzar un pico de 92.3 voltios. Ver esta simulación: -
Enlace de filtro interactivo .
En otras palabras, esto es demasiado cerca de los límites de voltaje en los condensadores para mi gusto. Me gustaría que la tensión máxima no supere el 70% de la tensión nominal del condensador. También me preocupan las clasificaciones de corriente de ondulación de los condensadores.
No se mencionan, pero la corriente de rizado se puede estimar en función del escenario de carga liviana en el que una respuesta de entrada escalonada podría producir una onda sinusoidal de largo decaimiento a través de los condensadores de 96 voltios p-p. Este es un voltaje RMS de 34 voltios a una frecuencia de 3,48 kHz. A 3,48 kHz, la reactancia capacitiva global es de 0,1 ohmios. Por supuesto, los condensadores tendrán una ESR de aproximadamente 0,5 ohmios, por lo que si se usan 0,5 ohmios como factor limitante de la corriente, la corriente RMS podría ser de 68 amperios. Esto me preocuparía si los condensadores se eligieran sin respetar la corriente de rizado potencial.
En cuanto a los capacitores de entrada a través del riel de 48 voltios (que forman el resto del filtro pi), los consideraría supresores de ruido. Cualquier ruido de conmutación que surja del motor que no se haya golpeado hasta la mitad con los 445 uF se reduciría aún más con los capacitores de entrada.
A primera vista, me preocuparía por esto como un diseño (lectura entre líneas).
