¿La salida de este circuito LC es una corriente continua?

A la izquierda del circuito que se muestra a continuación hay una corriente de CA de 120 V. Sé que el diodo (D1) rectifica la señal para que solo pase la mitad positiva de la señal de CA.

ingrese la descripción de la imagen aquí

He visto circuitos con un diodo, L1 y EC2, pero sin EC1 que actúa como un rectificador de media onda.

Entonces mi pregunta es la siguiente:

  • ¿La salida en el nodo 2 es una señal de CC perfecta?
  • ¿Cuál es el voltaje de la señal de CC si la señal de CA original tiene un voltaje de 120 V?
  • ¿Tengo razón en que EC2 mantiene constante el suministro de voltaje al nodo 2 y que L1 mantiene constante el suministro de corriente al nodo?
  • ¿Cuál es el propósito de EC1? Si es lo mismo que EC2, ¿por qué no está en paralelo con EC2 después del inductor?

Nota: Esta no es una pregunta de tarea. Estoy repasando mis conocimientos sobre circuitos y me encontré con esto como parte de un diseño de una PCB de potencia.

Puede hacer la simulación usted mismo con LTSpice o con el simulador de circuito integrado en este sitio web (ctrl-m en una respuesta a continuación)
Gracias por la sugerencia, definitivamente lo intentaré. Sin embargo, una simulación solo responderá las dos primeras partes de mi pregunta y no las dos últimas. Gracias.
En realidad, adjunte una carga y lo hará.
¿Es eso realmente un inductor mega-Henry?
@IgnacioVazquez-Abrams ¿Cómo me explicará una simulación el propósito del capacitor EC1 y me dirá si mi suposición sobre EC2 y L1 es correcta? ¿Incluso si los resultados de la simulación son los esperados?
@Coffee: Eso probablemente fue un indicio de que mH sería mucho más probable. Los capitales importan.
@transistor Mi error. Sí, probablemente sea mH. ¡Gracias!
Porque puedes simularlo con y sin EC1 y comparar los resultados.

Respuestas (2)

Voy a dar una visión general.

1) El voltaje de salida debería ser idealmente constante si proporciona un filtrado perfecto (lo cual no es realista). Pensar en L 1 y mi C 2 como un paso bajo L C filtro, eso es lo que es.

2) Si su entrada es un 120 V a C señal de voltaje, luego, después de algunos ciclos mi C 1 se cargará hasta el valor máximo de esa señal V pag mi a k = 120 V ( 2 ) 170 V . Menos la caída a través del diodo.

3) Sí. Un inductor relativamente grande mantiene constante la corriente (por ejemplo, un inductor de choque) y un capacitor relativamente grande se comporta como una fuente de voltaje.

4) No pienses en mi C 2 por separado. Junto con L 1 , forma un filtro de paso bajo que reduce la ondulación en la señal de salida.

Permítanme elaborar más a partir de la respuesta bien compuesta de Sixto:

  1. ¿La salida en el nodo 2 es una señal de CC perfecta?

Esto depende de lo que entiendas por "señal". No muestra una carga o corriente de salida en su esquema. Si no se extrae corriente de la salida (es decir, del Nodo 2 a Tierra/Común), el voltaje de salida será una línea perfectamente plana si lo ve en un oscopio. Es decir, no tendrá voltaje de ondulación de CA en absoluto. Entonces, sí, lo llamaría una "señal de CC perfecta". Por otro lado, si hay una carga conectada, el voltaje de salida exhibirá un voltaje de ondulación de CA en un nivel de CC. Cuanto más pesada sea la carga (menos ohmios), mayor será el voltaje de ondulación de CA. Incluso con una carga tan grande, el voltaje de salida seguirá teniendo un componente de CC.

  1. No tiene toda la razón en esta afirmación porque una parte de la corriente a través de L1 fluye hacia EC2 cuando el diodo está conduciendo, la otra parte fluye hacia la carga durante este mismo período de conducción del diodo. Cuando el diodo no conduce, la corriente fluye directamente a la carga desde EC2 y también desde EC1 a través de L1 hacia la carga. Poner valores numéricos reales a estas corrientes y voltajes variables en el tiempo es muy difícil de hacer con las matemáticas manuales. Sin embargo, con herramientas de análisis modernas como Spice, es fácil una vez que sabe cómo usarlas.

  2. La palabra "propósito" es un poco problemática aquí. Este tipo de circuito rectificador filtrado de media onda existe desde hace 100 años. Lo encontrará en varias formas diferentes: A: el diodo y solo EC1, B: el diodo más L1 y EC2, C:como se muestra aquí con una L y dos tapas. Cada iteración de "A" a "C" agrega algún beneficio al rendimiento a expensas de más componentes y, por lo tanto, más espacio, más peso y más costo, y menos confiabilidad. Los diseñadores de circuitos elegirán una de las tres topologías comunes en función de las compensaciones de tamaño, costo, etc. De modo que si hay un "propósito" para incluir EC1, es porque proporcionará un mejor rendimiento al circuito general cuando se analice como un todo, no es que agregue un ingrediente mágico específico o un beneficio segregado.