Ez a cikk részletesen tárgyalja az LC PI szűrőt.

Wkalap van LC szűrő áramkör

Az induktor és a kondenzátor egyedi jellemzői a zaj eltávolítására szolgálnak eltérő konfigurációban.

LC szűrő Az áramkör egy szűrőként használt LC áramkör, amely induktorból és kondenzátorból áll; Az LC szűrő egy bizonyos frekvenciatartományból képes levágni vagy átadni a jelet. Az LC szűrő lehet felüláteresztő szűrő (HPF), aluláteresztő szűrő (LPF) vagy sávszűrő (BPF).

Az LC szűrők különböző kialakítások vagy konfigurációk szerint osztályozhatók:

• L típusú szűrő.
• Pi típusú szűrő.
• T-típusú szűrő.

Mi az a Pi típusú szűrő?

A Pi szűrőt főként aluláteresztő szűrőként használják, amely három összetevőből áll. Felüláteresztő szűrő konfigurációként is használható.

A pi szűrő egyfajta LC passzív szűrő, amely egy görög betű (pite) alakú induktorból és kondenzátorból készül; ezért nevezik pi szűrőnek.

Ezt a szűrőt kondenzátor bemeneti szűrőnek is nevezik, mivel az egyenirányító kimenete közvetlenül az egyenirányítóval párhuzamosan csatlakoztatott kondenzátorba kerül. Az LC pi szűrőt CLC szűrőként is ismerhetjük a kialakítása vagy a használatban lévő alkatrészek miatt.

Mit csinál az LC szűrő?

LC szűrők alkalmazása vagy használata:

• Használva, mint aluláteresztő szűrő.
• A-ként használják Magasáramú szűrő.
• A-ként használják sávszűrő.

Miért használják az LC szűrőket magas frekvencián?

Napjainkban az érzékenyebb áramkörök, a nagy sebességű logika és a nagyobb elektromos zaj magas frekvencián a megfelelő működéshez rendkívül hatékony zajszűrést igényelnek.

Az LC szűrőt nagy frekvencián használják, mert a többi szűrőhöz képest a legmagasabb hatékonysággal tudja kiküszöbölni a váltakozó áramú hullámzást, és egyenletes egyenáramú jelet biztosít kimenetként.

LC pi szűrő képlet

Az aluláteresztő LC pi szűrő képletéhez:

Levágási frekvencia (fc) = 1/ᴫ (LC)1 / 2
A kapacitás értéke (C) = 1/Z0ᴫfc
Az induktivitás értéke (L1) = Z0/ᴫfc
Hol, a Z0 az impedancia karakterisztikája ohmban, fc pedig a levágási frekvencia.

Aluláteresztő LC pi szűrő

A pi szűrőt ott használják, ahol nagy egyenáramú kimeneti feszültségre van szükség kis áramelvezetéseken a nagy feszültségerősítése miatt.

Az aluláteresztő LC pi szűrőnek van egy induktora sorosan a terheléssel és két kondenzátorral, egy kondenzátorral párhuzamosan a forrással és egy másik kondenzátorral párhuzamosan a terheléssel.

A C1 kondenzátor, amely párhuzamos a forrással, kis reaktanciával rendelkezik a bemeneti jel váltakozó áramú összetevőivel szemben, miközben nagy az ellenállása a bemeneti jel egyenáramú összetevőjével szemben, ami azt eredményezi, hogy a jel AC komponensének nagy része átmegy a C1 kondenzátoron és a DC komponens az áramkör induktora felé halad. Az AC komponenst blokkolja az induktor, most a C2 kondenzátor, amely párhuzamosan van a terheléssel, kiszűri azt az AC komponenst, amelyet az induktor nem blokkolt. A potenciálesés az induktoron és a C2 kondenzátoron minimális. Ily módon a terhelés csak a bemeneti jel egyenáramú komponensét kapja meg a maximális AC komponens kiszűrésével.

LC pi szűrő vágási frekvenciája

Az aluláteresztő LC pi szűrő határfrekvenciája az a frekvencia, amely felett a szűrő megkezdi a frekvenciajel szűrését.

A felső áteresztő LC pi szűrő határfrekvenciája az a frekvencia, amely alatt a szűrő megkezdi a frekvenciajel szűrését.

Aluláteresztő LC pi szűrőáramkörök esetén a vágási frekvenciát ismerjük:

L = Zo / (2pi x Fc) Henries

 C = 1 / (Zo x 2pi x Fc) Farads

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

Melyik L vagy PI szűrő rendelkezik jobb szabályozással

A pi szűrő jobban szabályozza a terhelést, mint egy L szűrőé, mivel a Pi szűrő hullámzási tényezője sokkal alacsonyabb, mint egy L szűrőé.

A pi szűrőt viszonylag kisebb terhelésekhez használják, mint egy L szűrőt.

Mi az előnye a pi szűrőnek

Az LC Pi szűrő előnyei és előnyei:

• A nagy kimeneti feszültség alkalmassá teszi az energiaellátással kapcsolatos alkalmazásokhoz, ahol nagy feszültség van egyenáram (HVDC) szűrőkre van szükség.
• Könnyen megtervezhető a nagyfrekvenciás LC pi szűrő, amely ellenáll a zord környezeteknek és túlfeszültségeknek is.
• Rendkívül hatékony a nem kívánt váltakozó áramú hullámok kiszűrésére.
• Ha a forrás impedanciája sokkal nagyobb, mint a terhelési ellenállás, akkor a pi szűrő a legjobb az alkalmazáshoz.
• Félhullámú egyenirányítóval (HWR) és teljes hullámú egyenirányítóval (FWR) egyaránt használható.
• A kisebb hullámossági tényezőnél az induktor és a kondenzátor azonos értékeinél a hullámossági tényező sokkal kisebb, mint a több LC szűrőknél.
• Sima DC kimenet.
• Ezt a szűrőt ott használják, ahol alacsony bemeneti áramra és nagy kimeneti egyenfeszültségre van szükség.

Miért nem alkalmasak a Pi szűrők változó terhelésre?

A pi szűrő egy LC passzív szűrő, amely a szűrő kialakításától vagy konfigurációjától függően lehet aluláteresztő vagy felüláteresztő szűrő.

A pi szűrő nem megfelelő a gyengesége miatt feszültségszabályozás Ennek az az oka, hogy a kimeneti feszültség gyorsan csökken a terhelés melletti áram növekedésével együtt.

Az LC aluláteresztő szűrő

Az LC aluláteresztő szűrő olyan szűrő, amely lehetővé teszi a vágási frekvenciánál alacsonyabb áteresztő jelfrekvenciát. 

Az LC szűrő aluláteresztő szűrőként is kialakítható.

Mi az LC szűrő hullámossági tényezője?

Az LC szűrő hullámossági tényezője az AC komponens egyenirányított kimeneti RMS értékének és az egyenirányított kimenet dc értékének aránya.

Ripple faktor = √(Vrms/Vdc)2-1=√(Vm/2/Vm/Π)2-1 = 1.21. Hatékonyság = (Vdc/Vrms)2 = (Vm/Π/Vm/2)2=0.405X100=40.5%.

Elméleti számítás (szűrő nélkül):
Ripple tényező = √ (Vrms/Vdc)
2
-1=√(Vm/2/Vm/Π)2
-1 = 1.21.
Hatékonyság = (Vdc/Vrms)
2 = (Vm/Π/ Vm/2)
2
=0.405X100= 40.5%.
Kísérleti számítás (szűrő nélkül):
Ripple tényező = √ (Vrms/Vdc)
2
-1 = √(14/11.2)
2
-1 =0.75
Hatékonyság = (Vdc/Vrms)
2 = (11.2/14)2
= 0.64X100 = 64%
Elméleti számítás (szűrővel):
Ripple-tényező = 1/ (2√3 f RLC) =1/2√3X 50X 103
X10X10-6
= 0.577
Kísérleti számítás (szűrővel):
Ripple-tényező = Vrms/Vdc = 6.12/17.4 = 0.351

Mi a különbség az RC és LC szűrők között?

Az RC és LC szűrők összehasonlítása a következő:

Vizsgált paraméter	RC Szűrők	LC Szűrők
Ripple faktor	Magas	Elő/Utó
Feszültségszabályozás	szegény	Mérsékelt
Költség	Olcsóbb	Viszonylag költséges
Load current	Small	Magas
Teljesítménydisszipáció	Magas	Elő/Utó

Mire használható az LC áramkör?

LC áramkör használata vagy alkalmazása:

• Az LC Pi szűrő egy hatékony egyenáramú szűrő, mivel könnyen kiszűri a váltakozó áramú hullámokat, ezért az LC pi szűrőt olyan kialakításokban használják, mint az AC-DC átalakító, a frekvenciaváltó stb.
• Az LC pi szűrő híd egyenirányítóval használható.
• Kommunikációs eszközökkel használják az eredeti jel lekérésére a moduláció után.
• A jel- és távvezetékek zajának csillapítására szolgálnak.
• Egy adott frekvenciajel kiválasztására vagy generálására szolgál.
• Rádióvevők, erősítők, tunerek, szűrők, oszcillátorok, televízió-vevők, keverők stb. tervezésére használják.
• Áram- vagy feszültségnagyításra szolgálnak.
• Indukciós fűtésben, párhuzamos és soros rezgőkörként egyaránt használható.
• Állandóan használt feszültség transzformátorok.
• Vevővonali kommunikációban nagyfeszültségű átviteli rendszerekhez.