В этой статье мы подробно расскажем о LC PI-фильтре.

Wшляпа LC Схема фильтра

Уникальные характеристики катушки индуктивности и конденсатора используются для удаления шума в другой конфигурации.

LC фильтр схема представляет собой LC-цепь, которая используется в качестве фильтра, которая состоит из катушки индуктивности и конденсатора; LC-фильтр может вырезать или пропускать сигнал из определенного диапазона частот. LC-фильтр может быть фильтром высоких частот (HPF), фильтром низких частот (LPF) или полосовым фильтром (BPF).

LC-фильтры можно классифицировать по разным конструкциям и конфигурациям:

• Фильтр типа L.
• Пи-образный фильтр.
• Фильтр типа Т.

Что такое фильтр типа Пи

Фильтр Pi в основном используется как фильтр нижних частот, который состоит из трех компонентов. Его также можно использовать в качестве конфигурации фильтра высоких частот.

Пи-фильтр - это тип пассивного ЖК-фильтра, который построен с использованием катушки индуктивности и конденсатора, образующих форму греческой буквы (пирога); вот почему он известен как пи-фильтр.

Этот фильтр также известен как конденсаторный входной фильтр, потому что выход выпрямителя напрямую подается на конденсатор, который подключен параллельно выпрямителю. LC-pi-фильтр может также называться CLC-фильтром из-за его конструкции или используемых компонентов.

Что делает фильтр LC

Применение или использование LC-фильтров:

• Используется как фильтр нижних частот.
• Используется как фильтр верхних частот.
• Используется как полосовой фильтр.

Почему LC-фильтры используются на высоких частотах

В настоящее время более чувствительные схемы, высокоскоростная логика и больший электрический шум на высокой частоте требуют высокоэффективной фильтрации шумов для правильной работы.

LC-фильтр используется на высокой частоте, потому что он может устранить пульсации переменного тока с наибольшей эффективностью, чем другие фильтры, и может обеспечить плавный сигнал постоянного тока на выходе.

LC формула фильтра Пи

Для формулы фильтра низких частот LC pi:

Частота среза (fc) = 1/ᴫ(LC)1/2
Значение емкости (C) = 1/Z0ᴫfc
Значение индуктивности (L1) = Z0/ᴫfc
Где, Z0 — характеристика импеданса в омах, а fc — частота среза.

Фильтр нижних частот LC pi

Пи-фильтр используется там, где требуется высокое выходное напряжение постоянного тока на небольших стоках тока из-за его высокого коэффициента усиления по напряжению.

LC-pi-фильтр нижних частот имеет катушку индуктивности, включенную последовательно с нагрузкой, и два конденсатора, один из которых подключен параллельно источнику, а другой - параллельно нагрузке.

Конденсатор C1, который установлен параллельно источнику, имеет низкое реактивное сопротивление по отношению к компонентам переменного тока входного сигнала, в то же время имеет высокое сопротивление по отношению к компоненту постоянного тока входного сигнала, в результате чего большая часть компонента переменного тока сигнала проходит через конденсатор C1 и составляющая постоянного тока движется к индуктору цепи. Компонент переменного тока блокируется катушкой индуктивности, а теперь конденсатором C2, который включен параллельно нагрузке, и фильтрует компонент переменного тока, который не удалось заблокировать катушке индуктивности. Падение потенциала на катушке индуктивности и конденсаторе C2 минимально. Таким образом, нагрузка получает только постоянную составляющую входного сигнала с отфильтрованной максимальной составляющей переменного тока.

LC частота среза фильтра pi

Частота среза для фильтра нижних частот LC pi - это частота, выше которой фильтр начинает фильтровать частотный сигнал.

Частота среза для фильтра верхних частот LC-pi - это частота, ниже которой фильтр начинает фильтровать частотный сигнал.

Для цепей LC-pi фильтра нижних частот мы знаем частоту среза:

L = Zo / (2pi x Fc) Генри

 C = 1 / (Zo x 2pi x Fc) Фарады

 Fc = 1 / (2pi x квадратный корень (L x C) Гц

Какой фильтр L или PI лучше регулируется

Пи-фильтр лучше регулирует нагрузку, чем фильтр L, потому что коэффициент пульсации фильтра Pi намного ниже, чем у фильтра L.

Пи-фильтр используется для относительно более легких нагрузок, чем фильтр L..

В чем преимущество фильтра Пи

Достоинства и преимущества фильтра LC Pi:

• Высокое выходное напряжение позволяет использовать его в приложениях, связанных с питанием, где высокое напряжение постоянный ток (HVDC) требуются фильтры.
• Высокочастотный LC-pi-фильтр прост в разработке, он также невосприимчив к суровым условиям окружающей среды и скачкам напряжения.
• Высокоэффективен для фильтрации нежелательных пульсаций переменного тока.
• Если импеданс источника намного выше сопротивления нагрузки, то лучше всего подходит пи-фильтр.
• Его можно использовать как с однополупериодным выпрямителем (HWR), так и с двухполупериодным выпрямителем (FWR).
• При меньшем коэффициенте пульсаций при одинаковых значениях индуктивности и конденсатора коэффициент пульсаций намного меньше, чем у фильтров с несколькими LC.
• Плавный выход постоянного тока.
• Этот фильтр используется там, где требуется низкий входной ток и высокое выходное постоянное напряжение.

Почему фильтры Pi не подходят для переменных нагрузок?

Пи-фильтр - это пассивный LC-фильтр, который может быть фильтром нижних или верхних частот в зависимости от конструкции или конфигурации фильтра.

Пи-фильтр не подходит из-за плохого регулирование напряжения фильтра, и это связано с тем, что выходное напряжение быстро падает вместе с увеличением тока через нагрузку.

LC фильтр нижних частот

LC-фильтр нижних частот - это фильтр, который позволяет пропускать сигнал с частотой ниже частоты среза. 

LC-фильтр может быть сконструирован как фильтр нижних частот.

Что такое коэффициент пульсации в ЖК-фильтре

Коэффициент пульсации LC-фильтра - это отношение среднеквадратичного значения выпрямленного выходного сигнала переменного тока к значению постоянного тока выпрямленного выходного сигнала.

Коэффициент пульсации = √(Вскз/В пост. тока)2-1=√(Vм/2/Vм/П)2-1 = 1.21. Эффективность = (Vdc/Vrms)2 = (Vm/Π/Vm/2)2=0.405X100= 40.5%.

Теоретический расчет (без фильтра):
Коэффициент пульсации = √(Vrms/Vdc)
2
-1=√(Вм/2/Вм/П)2
-1 = 1.21
Эффективность = (В пост. тока/Вскз)
2 = (Вм/П/Вм/2)
2
=0.405X100=40.5%.
Экспериментальный расчет (без фильтра):
Коэффициент пульсации = √(Vrms/Vdc)
2
-1 = √(14/11.2)
2
-1 = 0.75
Эффективность = (В пост. тока/Вскз)
2 = (11.2/14)2
= 0.64X100 = 64%
Теоретический расчет (с фильтром):
Коэффициент пульсаций = 1/(2√3f RLC) =1/2√3X 50X103
Х10Х10-6
= 0.577
Экспериментальный расчет (с фильтром):
Коэффициент пульсаций = Vrms/Vdc = 6.12/17.4 = 0.351

В чем разница между RC и LC фильтрами

Сравнение фильтров RC и LC выглядит следующим образом:

Параметр	RC фильтры	LC фильтры
Коэффициент пульсации	High	Низкий
Регулировка напряжения	Не очень	Умеренная
Цена	Более дешевый	Относительно дорого
Ток нагрузки	Мелкие	High
Рассеяние мощности	High	Низкий

Какая польза от LC-цепи?

Использование или применение цепи LC:

• Фильтр LC Pi является эффективным фильтром постоянного тока, поскольку он может легко отфильтровывать пульсации переменного тока, поэтому фильтр LC Pi используется в таких конструкциях, как преобразователь переменного тока в постоянный, преобразователь частоты и т. Д.
• LC-pi-фильтр можно использовать с мостовым выпрямителем.
• Они используются с устройствами связи для извлечения исходного сигнала после модуляции.
• Они используются для ослабления шума в сигнальных и силовых линиях.
• Он используется для выбора или генерации сигнала определенной частоты.
• Они используются при проектировании радиоприемников, усилителей, тюнеров, фильтров, генераторов, телевизионных приемников, смесителей и т. Д.
• Они используются для увеличения тока или напряжения.
• В индукционном нагреве используются как параллельные, так и последовательные резонансные контуры.
• Используется в постоянном трансформаторы напряжения.
• В линиях связи для систем передачи высокого напряжения.