¿Filtro LC para un puente rectificador de onda completa?

De acuerdo con lo que he leído en algunos sitios web y archivos PDF ( http://www.irjes.com/Papers/vol2-issue6/Version-1/E02064249.pdf es un ejemplo) usando un filtro de inductor-condensador para ayudar a AC a la rectificación de CC en la gestión de la ondulación es mucho mejor que usar cualquiera de los componentes por sí mismos. (En el ejemplo PDF, el capacitor se redujo en un 75 % y el inductor se redujo en un 94 %)

¿Cómo puedo dimensionar el inductor y el capacitor de manera que pueda obtener una cierta ondulación de voltaje después de ser rectificado por un puente rectificador de onda completa? (Incluso en el documento recomendaron un método de prueba y error, esencialmente adivinando el 25% para el capacitor y encontrando manualmente la inductancia para el inductor)

Todavía no he tomado ecuaciones diferenciales, pero he pasado Cálculo III si prefieres responder de una manera no algebraica. (Aunque se prefiere álgebra)

Estoy ejecutando 1kW (fase dividida, planes para pasar a 3 fases) a través de este puente (onda completa) para electroquímica de alta potencia:

972 W = 18 V ∗ 54 A

Entonces, ¿quiere una fórmula que emita tamaños de capacitores e inductores para un nivel de ondulación dado? ¿De dónde planea comprar condensadores de tamaño personalizado?
Cuando llega a las decenas de amperios, la rectificación directa (frecuencia de red) deja de ser una buena idea, a menos que realmente tenga que hacer las cosas de esa manera, recomendaría un smps comercial, tendrá un mucho más alto eficiencia y ya tendrá todo el filtrado incorporado (las pérdidas de conducción en el rectificador solo serán de más de 50 vatios, tal vez incluso 100 W, la mayoría de los diodos tienen entre 0,5 y 1 V de caída y dos están encendidos a la vez en un puente rectificador completo)
@Jasen ¿De qué estás hablando? Podría simplemente redondear la capacitancia al siguiente número más alto que la gente vende....
@Tom Entonces, ¿cambiar la frecuencia o ir con SMPS? Sin embargo, por lo que puedo decir, SMPS todavía usa puentes rectificadores.
Los de mayor potencia reemplazan los diodos con mosfets para pérdidas realmente bajas, también las formas de onda del transformador smps son mucho más cuadradas, por lo que la salida rectificada se ve casi plana incluso antes del capacitor del filtro , bueno con algunos picos de conmutación. Al rectificar 50/60 hz AC , la energía solo fluye a través del rectificador cuando el voltaje de entrada es mayor que el voltaje de salida, ya que esto solo sucede durante los picos de las formas de onda (ya que son sinusoidales), toda esa energía se entrega en una ráfaga intensa y aguda (el pico podría fácilmente varias veces la corriente promedio).
@Tom Sí, he visto algunos de los esquemas de puentes de diodos ideales que usan mosfets sincrónicos.
si vas al siguiente tamaño, también podrías adivinar. solo hay como 3 tallas por década.
También debo mencionar que la mayoría de las unidades kW+ smps tienen algún tipo de corrección del factor de potencia (PFC) para que la corriente extraída de la red sea sinusoidal, si desea utilizar un gran transformador de red, no hay ninguna razón por la que no pueda use pfc en el lado de bajo voltaje para mantener las corrientes y los voltajes del transformador sinusoidales mientras proporciona una salida de CC estable después de la etapa de pfc.

Respuestas (2)

¿Leíste la última oración del artículo? "Dado que no existe una fórmula matemática disponible para diseñar un filtro combinado de condensador e inductor, el modelo ATP verificado ayudará a los estudiantes de último año, estudiantes de posgrado e ingenieros de diseño a diseñar un filtro para limitar la ondulación a un valor específico en un convertidor de CA a CC. "

Si no hay una solución matemática disponible, solo puede usar prueba y error usando un modelo de computadora o un circuito rectificador real.

No estaba seguro de si realmente había una fórmula matemática y ellos no la conocían/no pudieron deducirla/se encontró después de la publicación.

Mira esto:

http://www.circuitstoday.com/filter-circuits

Factor de ondulación = Vac rms/Vdc = (√2/3)(Xc/XL) = (√2/3)(1/[2wc])(1/[2wL]) = 1/(6√2w2LC)

¿Filtro LC para un puente rectificador de onda completa?
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