W tym artykule szczegółowo omówimy filtr LC PI.

Wkapelusz jest LC Układ filtracyjny

Unikalne właściwości cewki indukcyjnej i kondensatora służą do usuwania szumów w innej konfiguracji.

LC filtrować obwód jest obwodem LC używanym jako filtr, który składa się z cewki indukcyjnej i kondensatora; Filtr LC może odcinać lub przepuszczać sygnał z określonego zakresu częstotliwości. Filtr LC może być filtrem górnoprzepustowym (HPF), filtrem dolnoprzepustowym (LPF) lub filtrem pasmowym (BPF).

Filtry LC można podzielić według różnych konstrukcji lub konfiguracji:

• Filtr typu L.
• Filtr typu Pi.
• Filtr typu T.

Co to jest filtr typu Pi?

Filtr Pi jest głównie używany jako filtr dolnoprzepustowy, który składa się z trzech elementów. Może być również używany jako konfiguracja filtra górnoprzepustowego.

Filtr pi to rodzaj pasywnego filtra LC, który jest zbudowany z cewki indukcyjnej i kondensatora tworzących kształt greckiej litery (pie); dlatego jest znany jako filtr pi.

Filtr ten jest również znany jako filtr wejściowy kondensatora, ponieważ wyjście prostownika jest bezpośrednio podawane do kondensatora, który jest połączony równolegle z prostownikiem. Filtr LC pi może być również znany jako filtr CLC ze względu na jego konstrukcję lub zastosowane komponenty.

Co robi filtr LC?

Zastosowanie lub użycie filtrów LC:

• Użyty jako Filtr dolnoprzepustowy.
• Używany jako filtr górnoprzepustowy.
• Używany jako filtr pasmowy.

Dlaczego filtry LC są używane przy wysokiej częstotliwości?

W dzisiejszych czasach bardziej czułe obwody, szybka logika i więcej szumów elektrycznych o wysokiej częstotliwości wymagają wysoce wydajnego filtrowania szumów dla prawidłowego działania.

Filtr LC jest używany przy wysokiej częstotliwości, ponieważ może eliminować tętnienia prądu przemiennego z najwyższą wydajnością niż inne filtry i może zapewnić gładki sygnał DC na wyjściu.

LC formuła filtra pi

Dla formuły filtra dolnoprzepustowego LC pi:

Częstotliwość odcięcia (fc) = 1/ᴫ(LC)1/2
Wartość pojemności wynosi (C) = 1/Z0ᴫfc
Wartość indukcyjności (L1) = Z0/ᴫfc
Gdzie Z0 jest charakterystyką impedancji w omach, a fc jest częstotliwością odcięcia.

Filtr dolnoprzepustowy LC pi

Filtr pi jest używany tam, gdzie wysokie napięcie wyjściowe prądu stałego jest wymagane przy niewielkich poboczach prądu ze względu na wysokie wzmocnienie napięciowe.

Filtr dolnoprzepustowy LC pi ma cewkę indukcyjną połączoną szeregowo z obciążeniem i dwa kondensatory, jeden kondensator równolegle do źródła i drugi kondensator równolegle do obciążenia.

Kondensator C1, który jest równoległy ze źródłem, ma niską reaktancję w stosunku do składowych AC sygnału wejściowego, a jednocześnie ma wysoką rezystancję w stosunku do składowej DC sygnału wejściowego, co powoduje, że większość składowej AC sygnału przechodzi przez kondensator C1 i składowa prądu stałego poruszająca się w kierunku cewki indukcyjnej obwodu. Składnik prądu przemiennego zostaje zablokowany przez cewkę indukcyjną, teraz kondensator C2, który jest równoległy z obciążeniem, odfiltrowuje składnik prądu przemiennego, którego cewka nie zablokowała. Spadek potencjału na cewce indukcyjnej i kondensatorze C2 jest minimalny. W ten sposób obciążenie otrzymuje tylko składową stałą sygnału wejściowego z odfiltrowaną maksymalną składową AC.

LC Częstotliwość odcięcia filtra pi

Częstotliwość odcięcia dla dolnoprzepustowego filtra LC pi to częstotliwość, powyżej której filtr zaczyna filtrować sygnał częstotliwości.

Częstotliwość odcięcia dla filtra górnoprzepustowego LC pi to częstotliwość, poniżej której filtr zaczyna filtrować sygnał częstotliwości.

W przypadku obwodów filtra dolnoprzepustowego LC pi znamy częstotliwość odcięcia:

L = Zo / (2pi x Fc) Henries

 C = 1 / (Zo x 2pi x Fc) Faradów

 Fc = 1 / (2 pi x pierwiastek kwadratowy ( L x C) Hz

Który filtr L czy PI ma lepszą regulację?

Filtr pi ma lepszą regulację obciążenia niż filtr L, ponieważ współczynnik tętnienia filtru Pi jest znacznie niższy niż filtr L.

Filtr pi jest używany do stosunkowo lżejszych obciążeń niż filtr L.

Jaka jest zaleta filtra pi?

Zalety i zalety filtra LC Pi:

• Wysokie napięcie wyjściowe sprawia, że ​​może być stosowany w aplikacjach związanych z zasilaniem, w których występuje wysokie napięcie prąd stały filtry (HVDC) są wymagane.
• Filtr LC pi o wysokiej częstotliwości jest łatwy do zaprojektowania, a także odporny na trudne warunki i przepięcia.
• Wysoce wydajny, aby odfiltrować niechciane tętnienia prądu przemiennego.
• Jeśli impedancja źródła jest znacznie wyższa niż rezystancja obciążenia, to filtr pi jest najlepszy do zastosowania.
• Może być używany zarówno z prostownikiem półfalowym (HWR), jak i prostownikiem pełnookresowym (FWR).
• Dla mniejszego współczynnika tętnienia, dla identycznych wartości cewki indukcyjnej i kondensatora, współczynnik tętnienia jest znacznie mniejszy niż w przypadku wielu filtrów LC.
• Gładkie wyjście DC.
• Filtr ten jest używany tam, gdzie wymagany jest niski prąd wejściowy i wysokie wyjściowe napięcie DC.

Dlaczego filtry Pi nie nadają się do różnych obciążeń?

Filtr pi to pasywny filtr LC, który może być filtrem dolnoprzepustowym lub górnoprzepustowym, w zależności od konstrukcji lub konfiguracji filtra.

Filtr pi nie jest odpowiedni z powodu słabego regulacja napięcia filtra, a to dlatego, że napięcie wyjściowe gwałtownie spada wraz ze wzrostem prądu płynącego z obciążeniem.

Czy LC jest filtrem dolnoprzepustowym?

Filtr dolnoprzepustowy LC to filtr, który umożliwia przepuszczanie sygnału o częstotliwości niższej niż częstotliwość odcięcia. 

Filtr LC może być skonstruowany jako filtr dolnoprzepustowy.

Jaki jest współczynnik tętnienia w filtrze LC?

Współczynnik tętnień filtra LC to stosunek wyprostowanej wartości skutecznej sygnału wyjściowego składowej AC do wartości stałej wyprostowanego sygnału wyjściowego.

Współczynnik tętnienia = √(Vrms/Vdc)2-1=√(Vm/2/Vm/Π)2-1 = 1.21. Sprawność = (Vdc/Vrms)2 = (Vm/Π/Vm/2)2=0.405X100= 40.5%.

Obliczenia teoretyczne (bez filtra):
Współczynnik tętnienia = √ (Vrms/Vdc)
2
-1=√(Vm/2/Vm/Π)2
-1 = 1.21.
Sprawność = (Vdc/Vrms)
2 = (Vm/Π/Vm/2)
2
=0.405X100= 40.5%.
Obliczenia eksperymentalne (bez filtra):
Współczynnik tętnienia = √ (Vrms/Vdc)
2
-1 = √(14/11.2)
2
-1 = 0.75
Sprawność = (Vdc/Vrms)
2 = (11.2/14)2
= 0.64X100 = 64%
Obliczenia teoretyczne (z filtrem):
Współczynnik tętnienia = 1/ (2√3 f RLC) =1/2√3X 50X 103
X10X10-6
= 0.577
Obliczenia eksperymentalne (z filtrem):
Współczynnik tętnienia = Vrms/Vdc =6.12/17.4=0.351

Jaka jest różnica między filtrami RC i LC?

Porównanie filtrów RC i LC wygląda następująco:

Jaki jest pożytek z obwodu LC?

Użycie lub zastosowanie obwodu LC:

• Filtr LC Pi jest wydajnym filtrem DC, ponieważ może łatwo odfiltrować tętnienia prądu przemiennego, więc filtr LC pi jest używany w konstrukcjach, takich jak konwerter AC na DC, przetwornica częstotliwości itp.
• Filtr LC pi może być używany z prostownikiem mostkowym.
• Są używane z urządzeniami komunikacyjnymi do odzyskania oryginalnego sygnału po modulacji.
• Służą do tłumienia szumów w liniach sygnałowych i energetycznych.
• Służy do wybierania lub generowania sygnału o określonej częstotliwości.
• Wykorzystywane są przy projektowaniu odbiorników radiowych, wzmacniaczy, tunerów, filtrów, oscylatorów, odbiorników telewizyjnych, mikserów itp.
• Służą do powiększania prądu lub napięcia.
• W nagrzewaniu indukcyjnym, stosowany zarówno jako równoległe, jak i szeregowe obwody rezonansowe.
• Używane w stałym przekładniki napięciowe.
• W komunikacji linii nośnej dla systemów przesyłowych wysokiego napięcia.

Przeczytaj także:

• Wzmacniacz zintegrowany vs oddzielny przedwzmacniacz i wzmacniacz mocy
• Jakie jest znaczenie przetwarzania sygnału
• Czy istnieje hierarchia wszechstronności przerzutników?
• Dlaczego klapki są podstawą pamięci cyfrowej?
• Jak zminimalizować opóźnienie propagacji
• Czy wzmacniacze można naprawić w domu
• Kiedy preferowane są sygnały ciągłe zamiast sygnałów dyskretnych
• Jak zoptymalizować logikę na poziomie bramki
• Dlaczego w danym systemie pewne częstotliwości są tłumione?
• Czym jest metastabilność i dlaczego stanowi problem