LC Pi filtr: Pi filtr, funkční, kritická FAKTA

Tento článek bude podrobně diskutovat o LC PI filtru.

Wklobouk je LC filtr obvod

Jedinečné vlastnosti induktoru a kondenzátoru se používají k odstranění šumu v jiné konfiguraci.

LC filtr obvod je LC obvod, který se používá jako filtr, který se skládá z induktoru a kondenzátoru; LC filtr může snížit nebo propustit signál z určitého frekvenčního rozsahu. LC filtr může být horní propust (HPF), dolní propust (LPF) nebo pásmová propust (BPF).

LC filtry lze klasifikovat podle různých konstrukcí nebo konfigurací:

  • filtr typu L.
  • Filtr typu pí.
  • Filtr typu T.
300px Mřížkový filtr%2C nevyvážený T.svg
Obrazový kredit: Filtr typu T, SpinningSpark real life identity: SHA-1 commitment ba62ca25da3fee2f8f36c101994f571c151abee7, Mřížkový filtr, nevyvážený TCC BY-SA 3.0

Co je filtr typu Pi

Pi filtr se převážně používá jako dolní propust, který se skládá ze tří komponent. Může být také použit jako konfigurace s horní propustí.

Pi filtr je typ LC pasivního filtru, který je konstruován pomocí induktoru a kondenzátoru ve tvaru řeckého písmene (koláč); proto je známý jako pí filtr.

Tento filtr je také známý jako kondenzátorový vstupní filtr, protože výstup z usměrňovače je přímo přiváděn do kondenzátoru, který je paralelně zapojen s usměrňovačem. LC pi filtr může být také známý jako CLC filtr kvůli jeho konstrukci nebo použitým součástem.

VYSOKÉ PI
Obrázek: High Pass LC Pi filtr.

Co dělá LC filtr

Použití nebo použití LC filtrů:

Proč se LC filtry používají při vysoké frekvenci

V dnešní době vyžadují citlivější obvody, vysokorychlostní logika a více elektrického šumu na vysoké frekvenci pro správný provoz vysoce účinné filtrování šumů.

LC filtr se používá při vysoké frekvenci, protože dokáže eliminovat zvlnění střídavého proudu s nejvyšší účinností než jiné filtry a může poskytnout hladký stejnosměrný signál jako výstup.

LC pí filtrační vzorec

Pro vzorec nízkoprůchodového LC pi filtru:

NÍZKÉ PI 1
Obrázek: Obvod filtru Low Pass LC Pi.

Mezní frekvence (fc) = 1/ᴫ (LC)1/2
Hodnota kapacity je (C) = 1/Z0ᴫfc
Hodnota indukčnosti (L1) = Z0/ᴫfc
Kde, Z0 je impedanční charakteristika v ohmech a fc je mezní frekvence.
Pi-filtr SparkX
Kredit: "SparkX Pi-Filter" by SparkFunElectronics je licencován pod CC BY 2.0

Dolní propust LC pi filtr

Pi filtr se používá tam, kde je vyžadováno vysoké stejnosměrné výstupní napětí při malých odběrech proudu kvůli jeho vysokému napěťovému zesílení.

Dolní propust LC pi filtr má induktor v sérii se zátěží a dva kondenzátory, jeden kondenzátor paralelně se zdrojem a další kondenzátor paralelně se zátěží.

lc pi filtr
Obrázek: Low Pass LC Pi filtr.

Kondenzátor C1, který je paralelně se zdrojem, má nízkou reaktanci vůči střídavým složkám vstupního signálu, zatímco má vysoký odpor vůči stejnosměrné složce vstupního signálu, což má za následek, že většina střídavé složky signálu prochází kondenzátorem C1 a stejnosměrná složka se pohybuje směrem k induktoru obvodu. Střídavá složka se zablokuje induktorem, nyní kondenzátorem C2, který paralelně se zátěží odfiltruje střídavou složku, kterou induktor nedokázal zablokovat. Potenciální úbytek na induktoru a kondenzátoru C2 je minimální. Tímto způsobem se zátěži dostane pouze stejnosměrné složky vstupního signálu s odfiltrovanou maximální střídavou složkou.

LC mezní frekvence pí filtru

Mezní frekvence pro dolní propust LC pi filtru je frekvence, nad kterou filtr začne filtrovat frekvenční signál.

NÍZKÉ PI 1
Obrázek: Obvod filtru Low Pass LC Pi.

Mezní frekvence pro horní propust LC pi filtru je frekvence, pod kterou filtr začne filtrovat frekvenční signál.

Pro nízkopropustné LC pi filtrační obvody známe mezní frekvenci:

L = Zo / (2pi x Fc) Henries

 C = 1 / (Zo x 2pi x Fc) Farads

 Fc = 1/ (2pi x druhá odmocnina (L x C) Hz

Který filtr L nebo PI má lepší regulaci

Pi filtr má lepší regulaci zátěže než filtr L, protože faktor zvlnění filtru Pi je mnohem nižší než u L filtru.

Pi filtr se používá pro relativně lehčí zátěž než L filtr.

Jaká je výhoda pí filtru

Výhody a výhody LC Pi filtru:

  • Vysoké výstupní napětí umožňuje použití v aplikacích souvisejících s napájením, kde je vysoké napětí stejnosměrný proud Jsou vyžadovány filtry (HVDC).
  • Vysokofrekvenční LC pi filtr lze snadno navrhnout, který je také odolný vůči drsnému prostředí a přepětí.
  • Vysoce účinný pro odfiltrování nežádoucích vlnění AC.
  • Pokud je impedance zdroje mnohem vyšší než odpor zátěže, pak je pro aplikaci nejlepší pí filtr.
  • Lze jej použít jak s půlvlnným usměrňovačem (HWR), tak s celovlnným usměrňovačem (FWR).
  • Pro menší faktor zvlnění, pro stejné hodnoty induktoru a kondenzátoru, je faktor zvlnění mnohem menší než u multi LC filtrů.
  • Hladký DC výstup.
  • Tento filtr se používá tam, kde je vyžadován nízký vstupní proud a vysoké výstupní stejnosměrné napětí.

Proč filtry Pi nejsou vhodné pro různé zatížení?

Pi filtr je LC pasivní filtr, který může být dolní nebo horní propustí v závislosti na konstrukci nebo konfiguraci filtru.

Pi filtr není vhodný kvůli špatnému regulace napětí filtru, a to proto, že výstupní napětí rychle klesá spolu s nárůstem proudu procházejícího se zátěží.

Je LC nízkopropustný filtr

LC dolní propust je filtr, který umožňuje frekvenci procházejícího signálu nižší, než je mezní frekvence. 

LC filtr může být konstruován jako dolní propust.

Jaký je faktor zvlnění v LC filtru

Faktor zvlnění LC filtru je poměr efektivní hodnoty usměrněné výstupní složky AC k stejnosměrné hodnotě usměrněného výkonu.

Faktor zvlnění = √(Vrms/Vdc)2-1=√(Vm/2/Vm/Π)2-1 = 1.21. Účinnost = (Vdc/Vrms)2 = (Vm/Π/Vm/2)2 = 0.405 x 100 = 40.5 %.

LC filtr
Obrázek: Obvod LC filtru.

Teoretický výpočet (bez filtru):
Faktor zvlnění = √ (Vrms/Vdc)
2
-1=√(Vm/2/Vm/Π)2
-1 = 1.21.
Effieiency = (Vdc/Vrms)
2 = (Vm/Π/ Vm/2)
2
= 0.405 x 100 = 40.5 %.
Experimentální výpočet (bez filtru):
Faktor zvlnění = √ (Vrms/Vdc)
2
-1 = √ (14/11.2)
2
-1 = 0.75
Účinnost = (Vdc/Vrms)
2 = (11.2/14)2
= 0.64 x 100 = 64 %
Teoretický výpočet (s filtrem):
Faktor zvlnění = 1/ (2√3 f RLC) = 1/2√3X 50X 103
X10X10-6
= 0.577
Experimentální výpočet (s filtrem):
Faktor zvlnění = Vrms/Vdc =6.12/17.4=0.351

Jaký je rozdíl mezi RC a LC filtry

Srovnání mezi RC a LC filtry je následující:

ParametrRC FiltryLC Filtry
Zvlnění faktorVysokýNízké
Regulace napětíchudýStředně
StátLevnějšíRelativně nákladné
Načíst proudMalýVysoký
Ztráta výkonuVysokýNízké

Jaké je použití LC obvodu?

Použití nebo aplikace LC obvodu:

  • LC Pi filtr je účinný stejnosměrný filtr, protože dokáže snadno odfiltrovat zvlnění střídavého proudu, takže LC pi filtr se používá v provedeních, jako je konvertor AC na stejnosměrný proud, frekvenční měnič atd.
  • LC pi filtr lze použít s můstkovým usměrňovačem.
  • Používají se s komunikačními zařízeními k získání původního signálu po modulaci.
  • Používají se pro tlumení šumu v signálových a silových vedeních.
  • Používá se k výběru nebo generování konkrétního frekvenčního signálu.
  • Používají se při navrhování rozhlasových přijímačů, zesilovačů, tunerů, filtrů, oscilátorů, televizních přijímačů, směšovačů atd.
  • Používají se pro zvětšení proudu nebo napětí.
  • V indukčním ohřevu se používá jako paralelní i sériové rezonanční obvody.
  • Používá se trvale napěťové transformátory.
  • Komunikace na nosné lince pro vysokonapěťové přenosové systémy.

Také čtení:

Zanechat komentář