Filtro LC Pi: filtro Pi, funzionante, FATTI critici

Questo articolo discuterà in dettaglio del filtro LC PI.

Wcappello è LC circuito di filtraggio

Le caratteristiche uniche dell'induttore e del condensatore vengono utilizzate per rimuovere il rumore in una configurazione diversa.

LC filtro circuito è un circuito LC utilizzato come filtro, che consiste in un induttore e un condensatore; Il filtro LC può tagliare o far passare il segnale da un determinato intervallo di frequenza. Un filtro LC può essere un filtro passa alto (HPF), un filtro passa basso (LPF) o un filtro passa banda (BPF).

I filtri LC possono essere classificati in base a diversi design o configurazioni:

  • Filtro tipo L.
  • Filtro di tipo Pi.
  • Filtro di tipo T.
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Credito immagine: filtro di tipo T, FilaturaSpark real life identity: SHA-1 commitment ba62ca25da3fee2f8f36c101994f571c151abee7, Filtro a reticolo, sbilanciato TCC BY-SA 3.0

Che cos'è il filtro di tipo Pi?

Il filtro Pi è principalmente utilizzato come filtro passa basso, che consiste di tre componenti. Può essere utilizzato anche come configurazione del filtro passa alto.

Il filtro pi è un tipo di filtro passivo LC, che è costruito utilizzando un induttore e un condensatore che formano la forma di una lettera greca (torta); ecco perché è noto come filtro pi.

Questo filtro è anche noto come filtro di ingresso del condensatore perché l'uscita del raddrizzatore viene alimentata direttamente nel condensatore, che è collegato in parallelo al raddrizzatore. Il filtro LC pi può anche essere conosciuto come filtro CLC a causa del suo design o dei componenti in uso.

PI ALTO
Immagine: filtro LC Pi passa alto.

Cosa fa il filtro LC?

Applicazione o utilizzo di filtri LC:

Perché i filtri LC vengono utilizzati ad alta frequenza

Al giorno d'oggi, circuiti più sensibili, logica ad alta velocità e più rumore elettrico ad alta frequenza richiedono un filtraggio dei rumori altamente efficiente per il corretto funzionamento.

Il filtro LC viene utilizzato ad alta frequenza perché può eliminare le increspature CA con la massima efficienza rispetto ad altri filtri e può fornire un segnale CC uniforme come uscita.

LC formula filtro pi

Per la formula del filtro LC pi passa basso:

PI BASSO 1
Immagine: circuito del filtro LC Pi passa basso.

Frequenza di taglio(fc) = 1/ᴫ(LC)1/2
Il valore della capacità è (C) = 1/Z0ᴫfc
Valore dell'induttanza (L1) = Z0/ᴫfc
Dove, la Z0 è la caratteristica dell'impedenza in ohm e fc è la frequenza di taglio.
Filtro Pi SparkX
Immagine di credito: “SparkX Pi-Filtro” by SparkFunElettronica è sotto licenza CC BY 2.0

Filtro LC pi passa basso

Il filtro pi viene utilizzato dove è richiesta un'elevata tensione di uscita cc su piccoli scarichi di corrente a causa del suo elevato guadagno di tensione.

Il filtro LC pi passa basso ha un induttore in serie con il carico e due condensatori, un condensatore in parallelo con la sorgente e un altro condensatore in parallelo con il carico.

filtro lc pi
Immagine: filtro LC Pi passa basso.

Il condensatore C1, che è in parallelo con la sorgente, ha una bassa reattanza verso le componenti AC del segnale di ingresso pur avendo un'elevata resistenza verso la componente DC del segnale di ingresso, con il risultato che la maggior parte della componente AC del segnale passa attraverso il condensatore C1 e la componente continua che si sposta verso l'induttore del circuito. Il componente CA viene bloccato dall'induttore, ora il condensatore C2, che è in parallelo con il carico filtra il componente CA che l'induttore non è riuscito a bloccare. La caduta potenziale attraverso l'induttore e il condensatore C2 è minima. In questo modo, il carico riceve solo la componente CC del segnale di ingresso con la componente CA massima filtrata.

LC frequenza di taglio del filtro pi

La frequenza di taglio per un filtro LC pi passa basso è la frequenza al di sopra della quale il filtro inizia a filtrare il segnale di frequenza.

PI BASSO 1
Immagine: circuito del filtro LC Pi passa basso.

La frequenza di taglio per un filtro LC pi passa alto è la frequenza al di sotto della quale il filtro inizia a filtrare il segnale di frequenza.

Per i circuiti di filtro LC pi passa basso, sappiamo per la frequenza di taglio:

L = Zo / (2pi x Fc) Henries

 C = 1 / (Zo x 2pi x Fc) Farad

 Fc = 1 / (2pi x radice quadrata ( L x C) Hz

Quale filtro L o PI ha una regolazione migliore

Il filtro pi ha una migliore regolazione del carico rispetto a quella di un filtro L perché il fattore di ondulazione del filtro Pi è molto più basso di quello di un filtro L.

Il filtro pi viene utilizzato per carichi relativamente più leggeri rispetto a un filtro L.

Qual è il vantaggio del filtro pi

Vantaggi e benefici del filtro LC Pi:

  • L'elevata tensione di uscita lo rende idoneo all'uso in applicazioni legate all'alimentazione, dove l'alta tensione corrente continua Sono necessari filtri (HVDC).
  • Un filtro LC pi ad alta frequenza è facile da progettare ed è anche immune ad ambienti difficili e sovratensioni.
  • Altamente efficiente per filtrare le increspature AC indesiderate.
  • Se l'impedenza della sorgente è molto più alta della resistenza di carico, il filtro pi è il migliore per l'applicazione.
  • Può essere utilizzato sia con un raddrizzatore a semionda (HWR) che con un raddrizzatore a onda intera (FWR).
  • Per il fattore di ripple più piccolo, per valori identici di induttore e condensatore, il fattore di ripple è molto più piccolo dei filtri multi LC.
  • Uscita CC uniforme.
  • Questo filtro viene utilizzato dove è richiesta una bassa corrente di ingresso e un'elevata tensione CC in uscita.

Perché i filtri Pi non sono adatti a carichi variabili?

Il filtro pi è un filtro passivo LC che può essere un filtro passa basso o passa alto a seconda del design o della configurazione del filtro.

Il filtro pi non è adatto a causa della scarsa Regolazione del voltaggio del filtro, e questo perché la tensione di uscita diminuisce rapidamente insieme all'aumento della corrente attraverso il carico.

LC è un filtro passa basso?

Un filtro passa basso LC è un filtro che consente il passaggio di una frequenza del segnale inferiore alla frequenza di taglio. 

Il filtro LC può essere costruito come un filtro passa basso.

Qual è il fattore di ondulazione nel filtro LC?

Il fattore di ondulazione del filtro LC è il rapporto tra il valore RMS dell'uscita rettificata del componente CA e il valore CC dell'uscita rettificata.

Fattore di ondulazione = √(Vrms/Vcc)2-1=√(Vm/2/Vm/Π)2-1 = 1.21. Efficienza = (Vdc/Vrms)2 = (Vm/Π/ Vm/2)2=0.405X100= 40.5%.

Filtro LC
Immagine: circuito del filtro LC.

Calcolo teorico (senza filtro):
Fattore di ondulazione = √(Vrms/Vdc)
2
-1=√(Vm/2/Vm/Π)2
-1 = 1.21.
Efficienza = (Vdc/Vrms)
2 = (Vm/Π/Vm/2)
2
=0.405X100= 40.5%.
Calcolo sperimentale (senza filtro):
Fattore di ondulazione = √(Vrms/Vdc)
2
-1 = √(14/11.2)
2
-1 = 0.75
Efficienza = (Vdc/Vrms)
2 = (11.2/14)2
= 0.64X100 = 64%
Calcolo teorico (con filtro):
Fattore di ondulazione = 1/ (2√3 f RLC) =1/2√3X 50X 103
X10X10-6
= 0.577
Calcolo sperimentale (con filtro):
Fattore di ondulazione = Vrms/Vdc =6.12/17.4=0.351

Qual è la differenza tra i filtri RC e LC?

Il confronto tra i filtri RC e LC è il seguente:

ParametroRC filtriLC filtri
Fattore di ondulazioneAltaBasso
Regolazione del voltaggiopoveroModerare
CostoPiù economicoRelativamente costoso
Carica correntePiccoloAlta
Dissipazione di potenzaAltaBasso

Qual è l'uso del circuito LC?

Uso o applicazione del circuito LC:

  • Il filtro LC Pi è un efficiente filtro CC in quanto può filtrare facilmente le increspature CA, quindi il filtro LC pi viene utilizzato in progetti come convertitore da CA a CC, convertitore di frequenza, ecc.
  • Il filtro LC pi può essere utilizzato con un raddrizzatore a ponte.
  • Sono utilizzati con dispositivi di comunicazione per recuperare il segnale originale dopo la modulazione.
  • Sono utilizzati per attenuare il rumore nelle linee di segnale e di alimentazione.
  • Viene utilizzato per selezionare o generare un particolare segnale di frequenza.
  • Sono utilizzati nella progettazione di ricevitori radio, amplificatori, sintonizzatori, filtri, oscillatori, ricevitori televisivi, mixer, ecc.
  • Sono utilizzati per l'ingrandimento della corrente o della tensione.
  • Nel riscaldamento a induzione, utilizzato come circuiti risonanti sia in parallelo che in serie.
  • Usato in costante trasformatori di tensione.
  • Nella comunicazione su linea portante per sistemi di trasmissione ad alta tensione.

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