Filtro capacitador

Filtro Simple Con Capacitor
Un circuito de filtro muy popular es el filtro de capacitor, en el que se basa en la que un capacitor se conecta a la salida del rectificador y se obtiene un voltaje DC a través del capacitor. Cuando obtenemos un circuito de filtro capacitor se indica el voltaje de salida de un rectificador de onda completa antes de que la señal sea filtrada, y cuando lo conectamos aun osciloscopio este muestra la forma de onda resultante después que el filtro capacitor se conecte a la salida del rectificador. Cabe destacar que la forma de onda filtrada es esencialmente un voltaje de DC con cierto rizo (o variación de AC).
Diagrama De Bloques Del Filtro Con Un Simple Capacitor

Circuitos De Operación Del Filtro Con un Simple Capacitor

Operación del filtro capacitor: (A)Voltaje Rectificado de Onda Completa; (B) Voltaje de Salida Filtrado.

Voltaje Del Rectificador De Onda Completa

Filtro con capacitor: (A) circuito filtro de capacitor. (B) forma de onda de voltaje de salida.
En la figura ya antes vista se puede señalar un puente rectificador de onda completa y la forma de onda de salida obtenida del circuito cuando se conecta con una carga (RL). Si no seconectara una carga a través del capacitor, la forma de onda de salida seria, de forma ideal, un nivel de DC constante con valor igual al voltaje pico (Vm) del circuito rectificador. Sin embargo, el propósito de obtener un voltaje de DC es el de proporcionar este voltaje para que sea empleado por distinto circuitos electrónicos, los cuales, a su vez, constituyen una carga sobre la fuente devoltaje. Debido a que siempre existirá una carga sobre la salida del filtro.

Voltaje de Salida Filtrado
En el voltaje de salida presente la forma de la onda a través de un filtro capacitor. El tiempo T1 es el tiempo durante el cual los diodos de un rectificador de onda completa conducen, mientras cargan al capacitor hasta el voltaje rectificado pico Vm. El tiempo T2 es el intervalo de tiempo duranteel cual el voltaje rectificado cae por debajo del voltaje pico, y el capacitor se descarga a través de la carga. Dado que el ciclo de carga-descarga sucede para cada medio ciclo de un rectificador de onda completa, el periodo de la forma de onda rectificada será T/2, un medio de la frecuencia de la señal de entrada. El voltaje filtrado, muestra que la forma de la onda de salida tendrá un nivelde de DC Vdc y un voltaje de rizo V(rms) a medida que el capacitor se cargue y descargue.

Voltaje de salida aproximado del circuito filtro de capacitor.

Voltaje de Rizo, VRMS
El voltaje rizo puede calcularse a partir de:

Para aplicar y resolver, se puede aplicar el siguiente ejemplo.
Calcule el voltaje de rizo de un rectificador de onda completa con un capacitor de filtro de 100 mcFconectado a una carga que consume 50mA.

Voltaje de DC Vdc
Es posible expresar el valor de DC de la forma de la onda a través del capacitor del filtro como

Donde Vm es el voltaje pico del rectificador, Idc es la corriente de carga en mA y C es el capacitor del filtro en mcF.

Formas de onda de voltaje de salida y la corriente del diodo: (A) con C pequeño; con C grande.
Rizo del capacitorde filtro.
Mediante la definición de rizo (ecuaciones 18.1; 18.9 y 18.10), con Vdc y Vm, es posible obtener la expresión para el rizo de la forma de onda salida de un rectificador de onda completa y un circuito de filtro de capacitor.

Periodo De Conducción Del Diodo y Corriente Pico Del Diodo
A partir del análisis anterior, debe quedar claro que valores más grandes de capacitancia ofrecen unmenor rizo y un voltaje promedio mayor, con lo que se proporciona por tanto, una mejor acción de filtrado. A partir de esto se podría concluir que para mejorar el desempeño del filtro de capacitor solo es necesario incrementar el tamaño del capacitor del filtro. Sin embargo, el capacitor también afecta al corriente pico extraído a través de los diodos rectificadores, y como se demostrara a...