Co to jest filtr Pi: ​​obwód, działanie i jego zastosowania

Plik filtr elektroniczny jest filtrem przetwarzania sygnału i są one dostępne w formacie obwód elektryczny Formularz. Główną funkcją filtra jest dopuszczenie składowej stałej obciążenia filtra i blokowanie składowej AC na wyjściu prostownika. Dlatego wyjście obwodu filtra będzie miało stabilne napięcie DC. Projektowanie obwodu filtra można wykonać za pomocą podstawowego części elektroniczne jak rezystory, kondensatory i cewki indukcyjne . Cewka ma taką właściwość, że zezwala tylko na sygnały DC, a także blokuje prąd przemienny. Podobnie właściwość kondensatora polega na blokowaniu sygnałów DC i dostarczaniu sygnałów AC. Zasadniczo filtr elektroniczny usuwa zbędne składowe częstotliwościowe z zastosowanego sygnału i ulepsza wymagane, takie jak aktywne / pasywne, analogowe / cyfrowe, HPF , LPF, BPF , BSF, próbkowany / ciągły, liniowy / nieliniowy, IIR / FIR, itp. Istnieje kilka ważnych filtrów, takich jak filtr cewki indukcyjnej, filtr pi, filtr kondensatora i filtr LC.

Co to jest filtr Pi?

Jeden filtr Pi rodzaj filtra który ma dwuportowy, trzyzaciskowy blok zawierający trzy elementy, w których każdy element zawiera dwa zaciski: pierwszy element jest podłączony przez i / p do zacisku GND, drugie zaciski są połączone między zaciskami od i / p do o / p trzeci element jest podłączony między zaciskami od o / p do GND. Model obwodu będzie podobny do symbolu „Pi”. Elementy zastosowane w obwodzie to kondensatory i jedna cewka indukcyjna.

Znaczenie filtra Pi

Istotą filtra jest uzyskanie napięcia stałego wolnego od tętnień. Zasadniczo filtry są wydajne, jednocześnie eliminując tętnienia prądu przemiennego z napięcia o / p prostownika. Jednak filtr Pi jest bardziej wydajny, jednocześnie eliminując tętnienia, ponieważ zawiera dodatkowy kondensator w obszarze wejściowym obwodu.

Obwód / konstrukcja filtra Pi

Projekt obwodu filtra pi pokazano poniżej. Obwód ten jest wyposażony w dwa kondensatory filtrujące, mianowicie C1 i C2, oraz dławik oznaczony jako „L”. Te trzy elementy są ułożone w formie greckiej litery pi. To jest powód, dla którego obwód nazywa się filtrem pi. Tutaj C1 jest podłączony przez o / p prostownika „L” jest połączony szeregowo, a „C2” jest podłączony w poprzek obciążenia. Pokazana jest tylko jedna sekcja filtra, jednak wiele równych sekcji jest często używanych do postępu procesu wygładzania.

pi-filter

Filtr Pi działa

Wyjście prostownika jest przykładane do końcówek wejściowych filtra, takich jak 1 i 2. Działanie filtrowania tych trzech elementów w obwodzie filtra omówiono poniżej.

Plik pierwszy kondensator filtrujący (C1) zapewnia małą reaktancję w kierunku prądu przemiennego składnik wyjścia prostownika o / p, ponieważ daje nieograniczoną reaktancję w kierunku d.c. składnik. Tak więc kondensator C1 pozwala uniknąć znacznej ilości prądu przemiennego. komponent, podczas gdy d.c. element utrzymuje swój ruch w kierunku dławika „L”

Plik dławik (L) zapewnia w przybliżeniu zerową reaktancję do d.c. składnik i wysoka reaktancja na prąd przemienny składnik. Dlatego zezwala na prąd stały. komponent do dostarczania za jego pośrednictwem, podczas gdy bezstronny a.c. może zostać zablokowany.

Plik drugi kondensator filtrujący (C2) unika a.c. element, którego dławik nie zdołał zablokować. Tak więc po prostu d.c. składnik jest widoczny w całym ładunku.

Charakterystyka

Plik charakterystyka filtra Pi mają wytwarzać wysokie napięcie O / p na małych odpływach prądu. W tych filtrach główne działanie filtrujące można uzyskać poprzez kondensator na wejściu C1. Pozostałe tętnienia prądu przemiennego są filtrowane przez drugi kondensator i cewkę indukcyjną.

Wysokie napięcie można uzyskać na wyjściu o / p filtra, ponieważ całe napięcie wejściowe jest widoczne na wejściu kondensatora C1. Spadek napięcia na kondensatorze C2 i cewce dławika jest dość mały.

Charakterystyka filtra pi

Dlatego jest to główna zaleta kondensatora Pi, ponieważ zapewnia wysokie wzmocnienie napięcia. Jednak oprócz wysokiego napięcia O / p regulacja napięcia filtra pi jest wyjątkowo słaba. Wynika to ze zmniejszonego napięcia wyjściowego przez wzrost przepływu prądu w całym obciążeniu.

Napięcie filtra pi można wyrazić jako

V_r= Ja_dc/ 2fc

Gdy C = C1 w filtrze pi, wówczas wartość skuteczną napięcia o / p można wyrazić jako

V_{ac rms} = V_r/ π√2

Zastąp wartość „Vr” w powyższym wyrażeniu

V_{ac rms} = V_r/ π√2 = 1 / π√2 * I_dc/ 2fC1 = I_dcXc1√2

Tutaj, Xc1 = 1/2 ω c1 = 1/4 πfc1

Powyższe równanie to reaktancja kondensatora i / p przy zniekształceniu drugiej harmonicznej.

Napięcie tętnienia można uzyskać mnożąc Xc2 / XL

Teraz V ”_{ac rms}= V_{ac rms}Xc2 / X_L = ja_dcXc1√2 * Xc2 / X_L

Wzór na współczynnik tętnienia filtra pi to

γ = V '_{ac rms}/ Vdc

= Idc Xc1 Xc2 √2 / V_dcX_L

= Idc Xc1 Xc2 √2 / Idc X_L= Idc Xc1 Xc2√2 / Idc RLX_L

= Xc1 Xc2 √2 / RLX_L

γ = √2 / R_L* 1/2 ω c1 * 1/2 ω c2 * 1/2 ω L.

= √2 / 8 ω³C1 C2LR_L

Zalety wady

Plik Zalety filtra pi obejmują następujące elementy.

• Napięcie wyjściowe jest wysokie
• Współczynnik tętnienia jest niski
• Szczytowe napięcie odwrotne (PIV) jest wysokie.

Plik wada filtra pi obejmują następujące elementy

• Regulacja napięcia jest słaba.
• Duży rozmiar
• Ciężki
• Kosztowny

Aplikacje

Plik zastosowania filtra pi obejmują następujące elementy.

• Zastosowania filtra pi obejmują głównie Komunikacja urządzenia do pobierania dokładnego sygnału po modulacji.
• Ten filtr jest używany głównie do tłumienia szumów w liniach sygnałowych i energetycznych.
• W komunikacji sygnał można zamienić na kilka wysokich częstotliwości. Natomiast po stronie odbiornika filtry te mają zastosowanie do demodulacji dokładnego zakresu częstotliwości.

A zatem chodzi o przegląd pi filtr . Tak więc chodzi o filtr pi. Obwód filtra służy do eliminacji komponentów prądu przemiennego w obwodzie prostownika. Ale ten obwód pozwala komponentom prądu stałego dostać się do obciążenia. Ten obwód może być zbudowany z elementów pasywnych, takich jak rezystory, kondensatory i cewki indukcyjne . Działanie filtra zależy głównie od właściwości elektrycznych komponentów. W obwodzie cewka indukcyjna blokuje prąd stały i umożliwia przepływ prądu przemiennego przez niego, podczas gdy kondensator blokuje prąd stały i dopuszcza prąd przemienny. Oto pytanie do ciebie, jaka jest inna nazwa filtra pi?