¿Por qué es necesario el inductor en un filtro LC?

  

¿Por qué es necesario el inductor en un filtro LC?

Esto es un poco un problema de nomenclatura. LC significa "Inductivo" (L) "Capacitivo" (C). No es necesario un inductor en todos los tipos de filtro, por ejemplo, un filtro RC limita la velocidad de carga del condensador con una resistencia, pero es menos eficiente por naturaleza, ya que un inductor usaría impedancia en lugar de resistencia para lograr la caída de voltaje. / p>

  

Estoy usando un filtro LC para la salida de un conversor Buck. ¿No atenúan las señales de alta frecuencia tanto el inductor como el condensador?

Específicamente, lo que hace un inductor o un capacitor son:

Un inductor genera un campo magnético proporcional a la corriente que fluye en él. Este campo magnético almacena energía y cuando se elimina el voltaje aplicado y la corriente disminuye, el inductor depositará la energía nuevamente en el circuito para mantener el flujo de corriente a través de sí mismo. El efecto es que el inductor resiste los cambios en la corriente que fluye a través de él, y lo hace proporcionalmente a su inductancia. Los inductores causarán que la corriente se retrase detrás del voltaje. Un condensador almacena energía en la superficie de dos placas paralelas separadas por un aislante. Cuando se aplica un voltaje a un condensador, el condensador se hunde o genera una corriente proporcional a la diferencia entre el voltaje aplicado y su voltaje actual. Cuanto más cerca esté el voltaje del capacitor al voltaje aplicado, menos flujos de corriente. Mientras que un inductor resiste los cambios en la corriente que fluye a través de él, un capacitor resiste los cambios en el voltaje en sus terminales. Un condensador hará que la corriente conduzca a la tensión. Un buen mnemotécnico para recordar qué componente conduce y retrasa la corriente es la palabra "CIVIL".

Los diferentes tipos de filtros atenuarán diferentes frecuencias.

  

¿Tener el inductor afecta el voltaje de salida o solo afecta su ruido?

Especialmente si está tratando de construir una fuente de alimentación eficiente, debe evitarse la resistencia, pero el efecto secundario de la baja resistencia es que si la salida está conectada al mismo tiempo que la entrada, la tensión de entrada se aplicará directamente a la salida mientras la entrada está activada, por lo que si el dispositivo alimentado es sensible al voltaje instantáneo, podría destruirse. Usando un inductor, puede promediar el voltaje de salida en una fuente de modo conmutado sin limitar la velocidad de carga del capacitor con una resistencia grande. Esto está lejos de ser la única aplicación de un inductor, pero basta con decir que tiene que hacer algunos cálculos para averiguar su efecto en un tipo de señal complejo.

Dibuje un circuito de modo conmutado con un capacitor y cargue a través de la salida, pero no un inductor ni una resistencia en serie, y verá que cuando el interruptor está encendido, ha aplicado voltaje de fuente total tanto al capacitor como a la carga.

  

Estoy usando un filtro LC para la salida de un conversor Buck. No ambos   ¿El inductor y el condensador simplemente atenúan las señales de alta frecuencia?

Sí, atenúan las señales de alta frecuencia y dejan la salida con menos ruido de ondulación del convertidor de conmutación. Eso es lo que se desea en un convertidor de dólar; es un regulador de voltaje, por lo tanto, la eliminación de señales de alta frecuencia / ruido en la salida suele ser muy conveniente.

  

¿Tener el inductor afecta la tensión de salida o simplemente   ¿Afectar el ruido de la misma?

Suaviza el contenido de CC de la salida y elimina el ruido de conmutación. Básicamente, restaura una forma de onda conmutada que tiene un valor promedio de \ $ V \ $ a una salida de CC de \ $ V \ $ con muchos menos artefactos de conmutación.

Para describir la eficiencia del filtrado de paso bajo, utilizamos la distribución de polos en el plano s complejo, expresado por el llamado factor de calidad "pole-Q, Qp".

• Los filtros RC pasivos no permiten valores Qp > 0.5 (mala transición de banda de paso a banda de detención)

• Para polos complejos con Qp > 0.5 (mejor filtrado; aproximaciones clásicas al filtro de brickwall: Bessel, Butterworth, Chebyshev) necesitamos combinaciones de LC, que permiten efectos resonantes ( pasivo LC estructuras).

• Como una alternativa atractiva, las funciones del inductor (que permiten los efectos de resonancia) se pueden reemplazar por amplificadores. Esto lleva a estructuras de filtro muy populares activas RC con redes de realimentación dependientes de la frecuencia.