Filtros de salida de paso bajo LC en inversores

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He visto varios esquemas que cuentan con un filtro LC de paso bajo en la salida de un inversor diseñado para un UPS o un amplificador de clase D. Con un amplificador de clase D, la carga es algo predecible (es decir, un altavoz de 8 ohmios, etc.) y, por lo tanto, uno puede tenerlo en cuenta al diseñar el filtro.

Sin embargo, con un UPS de onda sinusoidal, la carga puede ser bastante variable y esto cambiaría la respuesta del filtro LC, ¿no es así? Si es así, ¿cómo puede el diseñador mitigar los efectos de una carga cambiante en la salida del inversor?

    
pregunta Saad

1 respuesta

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Probablemente, sin excepción, la etapa del controlador de salida de un UPS es push-pull - esto significa (si solo tenía una carga resistiva y no tenía filtro), la resistencia se elevaría a un riel positivo y luego se bajaría a El carril negativo. Este punto tiene importancia en el párrafo final a continuación.

Otra cosa a considerar es que el filtro LC en un regulador de conmutación (que es básicamente un UPS) tiene un punto de corte probablemente 20 o 30 veces más bajo que la frecuencia PWM. En términos reales, si el circuito PWM operara a 100 kHz, el filtro tendría una frecuencia de corte de 3 a 5 kHz. Esta es una regla de la mitad de oro que generalmente se obedece pero se puede estirar un poco. Aparte de todo lo demás, tener la frecuencia de corte muy por debajo de la frecuencia PWM significa que esas molestas frecuencias altas son apenas visibles en la salida, por lo que las emisiones se reducen en gran medida. Esto es lo que parece una respuesta de frecuencia LPF resonante cuando se modifica la amortiguación: -

El filtro LC no moverá mucho su frecuencia de resonancia natural con grandes cambios de carga, pero su factor de amortiguamiento (inverso de Q) será. Podría pasar de ligeramente sobrecargado (carga completa) a muy reducida (sin carga) y, si la frecuencia PWM (o artefactos armónicos) estuviera cerca de la frecuencia de corte, habría una amplificación de voltaje significativa y los transistores freían: / p>

Por lo tanto, la regla es mantener la frecuencia resonante del filtro LC mucho, mucho más baja que la frecuencia PWM. Es un problema menor con los convertidores reductores no síncronos de menor potencia porque hay más pérdidas y no hay un transistor de sincronización activo que haga que la impedancia de los controladores que alimentan el filtro LC sea muy baja. Las bajas impedancias en esta área significan que el factor de amortiguamiento puede ser muy bajo.

    
respondido por el Andy aka

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