Uso de filtro LC en lugar de filtro RC en circuitos alimentados por red

Los capacitores e inductores ideales no disipan energía, mientras que las resistencias sí lo hacen. Por lo tanto, una ventaja es que los filtros LC son más eficientes que los filtros RC o RL. A menudo, no es el desperdicio real de energía el factor determinante, sino la mecánica necesaria para deshacerse del calor. Los atenuadores de lámparas a menudo necesitan caber en espacios pequeños donde sería difícil mantenerlos frescos.

Otra ventaja es que los filtros LC atenúan más en la banda de parada. Estos son filtros de doble polo. Los filtros RC y RL son unipolares. Bien dentro de la banda de parada, un filtro de un solo polo atenúa por la relación de frecuencia hasta el punto de atenuación. En espacio logarítmico, eso es 20 dB por década. Un filtro de dos polos es como dos polos aplicados en serie. Atenúan por el cuadrado de la relación de frecuencia hasta el punto de atenuación, que es de 40 dB por decausa en el espacio logarítmico.

Para atenuadores de baja potencia (de unos pocos vatios a decenas de vatios), la razón principal para filtrar es reducir las frecuencias altas para no interferir con las comunicaciones de radio. Estos son muchos múltiplos de la frecuencia fundamental de 50 o 60 Hz. Un filtro LC atenuará los armónicos de mayor frecuencia relativamente más que los de menor frecuencia. Esto es útil ya que los reguladores se preocupan más por el contenido de frecuencias más altas.

Los beneficios del filtrado de ruido LC se explicaron en otras respuestas. Esta es una adición específica para triacs o tiristores.

Una razón para usar un inductor en serie con un triac es que un triac tiene una tasa de cambio de corriente máxima permitida ($\frac{dI_T}{dt}$nominal) cuando se activa en la conducción. Esto puede o no ser un problema para un circuito basado en triac en particular, pero en general, tal problema existe.

Una cita de http://www.nxp.com/documents/application_note/AN_GOLDEN_RULES.pdf (página 5):

Cuando se activa la conducción de un triac o tiristor mediante el método correcto a través de su compuerta, la conducción comienza en el área del troquel inmediatamente adyacente a la compuerta y luego se propaga rápidamente para cubrir toda el área activa. Este retardo de tiempo impone un límite a la tasa permisible de aumento de la corriente de carga. A$dI_T/dt$que es demasiado alto puede causar agotamiento localizado. El resultado será un corto MT1-MT2.

Un inductor limita$\frac{dI_T}{dt}$, siempre que el inductor no se sature.

Un atenuador generalmente funciona mediante el uso de un triac para tomar solo una parte de cada ciclo de alimentación de entrada de 60 Hz. Cuando el triac interrumpe abruptamente el ciclo, esto crea un consumo de energía pulsado en la entrada.

El consumo de energía pulsada tendrá armónicos de la forma de onda de 60 Hz. Para cumplir con las regulaciones de la FCC con respecto a las emisiones conducidas, se debe agregar un filtro que aísle la alimentación principal de esos pulsos.

Entonces, ¿por qué usar RC vs LC?

FILTRO LC:
PRO: Disipa menos energía que el filtro RC (por lo tanto, menos calor)
PRO: Filtro de segundo orden, lo que significa un mejor rechazo de ruido
EN CONTRA: Puede resonar si no se amortigua correctamente
EN CONTRA: Más costoso que RC debido al mayor costo del inductor.

FILTRO RC:
CON: Disipa más energía que el filtro LC
CON: Primer orden, peor rechazo de ruido
PRO: Intrínsecamente libre de resonancia
PRO: Más barato que LC debido a la resistencia de bajo costo