He mirado en muchos lugares y todos parecen dar una explicación cualitativa del proceso de filtrado, lo que sí explica una parte, pero creo que entender completamente las cosas también necesita algunas ecuaciones.
En el circuito de arriba, me parece que los voltajes de entrada y salida deberían ser iguales en todo momento, pero evidentemente no. ¿Por qué?
El diagrama de circuito anterior representa el uso de un condensador de suavizado en una salida rectificada. Para mayor comodidad, supongamos que la salida se genera desde un rectificador de onda completa, por lo que se suministra una salida de CC variable en todo el ciclo con el doble de frecuencia que la de su fuente de CA.
La tensión de salida en caso de usar una resistencia de carga sola sigue la tensión de entrada desde el pico hasta cero. Pero en este caso, tenemos un condensador conectado en paralelo a la resistencia de carga, que se carga durante el flanco ascendente de la forma de onda, y como no puede descargarse rápidamente (recuérdese la constante de tiempo RC aquí), se descargará lentamente durante el borde descendente, pero incluso antes de que llegue a cero, se encuentra con el siguiente borde ascendente de la forma de onda. [Cabe señalar que la pendiente de carga y descarga de las curvas no es igual].
Esta es la fase inicial cuando enciendes el circuito por primera vez y el condensador tarda en estabilizarse en un valor particular:
(Créditosdeimágenesylecturasadicionalessugeridas:
Y así es como sigue:
(Créditos de la imagen: @ Respuesta de JohnFu aquí: ¿Cómo funciona un condensador de energía suave? )
Por lo tanto, esto continúa una y otra vez, creando una salida de voltaje de CC casi uniforme, que ahora, por supuesto, no sigue el valor del voltaje de entrada pero tiene su propio valor para la resistencia de carga.
En lo que respecta a la ecuación:
Voltaje de ondulación Vr = El grado de salida de CC suave (por el condensador en este caso) = el voltaje de pico a pico en la salida de CC por el condensador
Vr = I (a lo largo de la carga) / (frecuencia x capacitancia)