Filtro de paso bajo para aplicaciones de alta potencia

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Estoy diseñando un filtro LP que debería usarse para una carga de hasta 2000W. Quiero filtrar el voltaje de CA que suministra un calentador controlado que usa un TRIAC para el control. He intentado un enfoque pero lo encontré inútil. Primero, tal inductor, en serie con 13A debe ser muy grande y posiblemente costoso. Segundo, altas pérdidas de potencia. Tercero, ya que estoy trabajando con CC, debería usar un condensador no electrolítico, por lo que para 220 V y tal capacidad, será muy grande. Claramente, aunque tengo un buen filtrado en el oScope, no es el mejor enfoque para cargas de alta potencia.

Entonces, finalmente, ¿hay una mejor manera de diseñar un filtro de LP para una alta potencia que sea más eficiente y más económico?

También, mi frecuencia de corte fue de aproximadamente 60Hz (planeada más alta, pero tuve que ajustar el inductor para garantizar la corriente correcta en la carga). ¿Hay alguna regla general de cuál fc debo usar cuando planeo filtrar los voltajes de CA?

    
pregunta Pedro Quadros

2 respuestas

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Usted tiene un inductor de 68 mH y un condensador de 100 uF que forman un filtro de paso bajo. Bueno, esa es tu intención. El problema es que estos dos componentes también forman un circuito sintonizado en serie y esto "cortará" la CA a 61 Hz. Si su suministro de CA coincide con 61 Hz, es muy corto.

¿Qué pasa si su suministro de CA nunca supera los 60Hz? La reactancia inductiva es de 25,63 ohmios y su reactancia capacitiva es de 26,53 ohmios; por supuesto, son sustractivas y la impedancia neta es de aproximadamente 0,9 ohmios. En un suministro de 220 VCA, esto significa una corriente de casi 250 amperios. No es bueno.

Si su frecuencia de CA es de 50 Hz, el inductor tiene una impedancia de 21.36 ohmios y el condensador tiene una impedancia de 31.84 ohmios - la impedancia neta es de 10.5 ohmios - todavía tomará casi 22 amperios de corriente y quemará su fusible. / p>

Usted tiene que comprometerse o podría haber un incendio. Elija una frecuencia de resonancia que sea significativamente más alta que su frecuencia de CA y si esto no proporciona suficiente filtrado, diseñe un filtro de dos etapas o un filtro de tres etapas.

    
respondido por el Andy aka
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El filtrado directo de la red de CA es una decisión de diseño que normalmente se usa solo en la propia red, donde los reactores pueden ser del tamaño de los automóviles y no necesitan consideraciones especiales para el enfriamiento y durarán 50 años. Incluso entonces, esa es típicamente una técnica para la conexión a tierra reactiva.

Ya ha dicho que probablemente va a modificar el calentador, así que veamos el problema general. En este punto del proceso de diseño, debemos solicitar todas las alternativas y tomar decisiones basadas en la efectividad y la economía. Dependiendo de la escala y la gravedad del problema, debe considerar el costo de un filtro de red grande en comparación con el costo de otras técnicas. Tenga en cuenta que el filtro grande necesitará refrigeración, ya sea directamente o por una factura de aire acondicionado potencialmente más costosa. No es muy probable, pero los gastos podrían compensarse a favor del beneficio adicional de un UPS de doble conversión. Las instalaciones grandes hacen esto también, pero cuando se vuelven realmente grandes, un generador de motor con un motor diesel conectado (comúnmente llamado UPS de diesel) puede ser una mejor opción.

    
respondido por el Sean Boddy

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