Что такое фильтр Pi: схема, работа и его применение

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





В электронный фильтр это фильтр обработки сигналов, и они доступны в электрическая цепь форма. Основная функция фильтра - разрешать постоянную составляющую нагрузки фильтра и блокировать переменную составляющую на выходе выпрямителя. Следовательно, на выходе схемы фильтра будет стабильное постоянное напряжение. Проектирование схемы фильтра может быть выполнено с использованием основных электронные компоненты как резисторы, конденсаторы и индукторы . Катушка индуктивности имеет свойство пропускать только сигналы постоянного тока, а также блокировать переменный ток. Точно так же свойство конденсатора - блокировать сигналы постоянного тока и подавать сигналы переменного тока. По сути, электронный фильтр удаляет ненужные частотные компоненты из сигнала, который мы применили, и улучшает необходимые, такие как активный / пассивный, аналоговый / цифровой, HPF , ФНЧ, БНФ , BSF, дискретизированный / непрерывный, линейный / нелинейный, IIR / FIR и т. Д. Существуют некоторые важные фильтры, такие как индуктивный фильтр, pi-фильтр, конденсаторный фильтр и LC-фильтр.

Что такое фильтр Pi?

Фильтр Пи - это один вид фильтра который имеет двухпортовый, трехконтактный блок, включающий три элемента, каждый из которых включает в себя две клеммы: первый элемент подключен через i / p к клемме GND, вторые клеммы подключаются через клеммы от i / p к o / p Третий элемент подключен к клеммам от o / p до GND. Модель схемы будет похожа на символ «Пи». В схеме использованы конденсаторы и индуктор.




Значение фильтра Pi

Важность фильтра заключается в обеспечении постоянного напряжения без пульсаций. По сути, фильтры эффективны при устранении пульсаций переменного тока из выпрямительного напряжения выпрямителя. Однако фильтр Pi более эффективен при устранении пульсаций, поскольку он включает дополнительный конденсатор во входной области схемы.

Схема / конструкция фильтра Pi

Схема схемы пи-фильтра показана ниже. Эта схема разработана с двумя конденсаторами фильтра, а именно C1 и C2, и дросселем, обозначенным буквой «L». Эти три компонента расположены в форме греческой буквы «пи». Это причина того, что схема называется пи-фильтром. Здесь C1 подключен через o / p выпрямителя, «L» подключен последовательно, а «C2» подключен к нагрузке. Показана только одна секция фильтра, однако для продвижения сглаживания часто используются многочисленные равные секции.



пи-фильтр

пи-фильтр

Pi фильтр работает

Выход выпрямителя подается на входные клеммы фильтра, такие как 1 и 2. Фильтрующий эффект этих трех компонентов в схеме фильтра обсуждается ниже.

В конденсатор первого фильтра (С1) обеспечивает небольшое реактивное сопротивление по отношению к переменному току. компонент выхода выпрямителя, так как он дает неограниченное реактивное сопротивление по отношению к постоянному току. компонент. Таким образом, конденсатор C1 позволяет избежать значительного переменного тока. компонент, тогда как постоянный ток компонент продолжает свой путь к штуцеру 'L'


В дроссель (L) обеспечивает приблизительно нулевое реактивное сопротивление постоянному току. компонент и высокое реактивное сопротивление к переменному току. компонент. Следовательно, это позволяет постоянному току. компонент для питания через него, тогда как беспристрастный переменный ток компонент может быть заблокирован.

В второй конденсатор фильтра (C2) избегает переменного тока компонент, который дроссель не может заблокировать. Таким образом, просто d.c. компонент отображается по всей нагрузке.

Характеристики

В характеристики фильтра Pi должны производить высокое напряжение o / p на небольших стоках тока. В этих фильтрах основной эффект фильтрации достигается за счет конденсатора на входе C1. Оставшиеся пульсации переменного тока фильтруются через второй конденсатор и катушку индуктивности.

Высокое напряжение может быть достигнуто на выходе фильтра, поскольку все входное напряжение попадает в поле зрения на входе конденсатора C1. Падение напряжения на конденсаторе C2 и дроссельной катушке довольно мало.

характеристики пи-фильтра

характеристики пи-фильтра

Следовательно, это главное преимущество конденсатора Pi, поскольку он обеспечивает высокий коэффициент усиления по напряжению. Однако, помимо высокого напряжения o / p, регулировка напряжения пи-фильтра очень плохая. Это связано с уменьшением выходного напряжения из-за увеличения протекания тока через нагрузку.

Напряжение пи-фильтра можно выразить как

Vр= ЯОкруг Колумбия/ 2fc

Когда C = C1 в фильтре pi, то среднеквадратичное значение напряжения o / p может быть выражено как

Vac rms знак равно Vр/ π√2

Подставьте значение «Vr» в приведенное выше выражение.

Vac rms знак равно Vр/ π√2 = 1 / π√2 * IОкруг Колумбия/ 2fC1 = IОкруг КолумбияХc1√2

Здесь, Xc1 = 1/2 ω c1 = 1/4 πfc1

Вышеприведенное уравнение представляет собой реактивное сопротивление i / p конденсатора при искажении 2-й гармоники.

Напряжение пульсаций можно получить, умножив Xc2 / XL

Теперь V ’ac rms= Vac rmsХc2 / ХL знак равно яОкруг КолумбияХc1√2 * Хc2 / ХL

Формула коэффициента пульсации пи-фильтра:

γ = V’ac rms/ Vdc

= Idc Xc1 Xc2 √2 / VОкруг КолумбияИксL

= Idc Xc1 Xc2 √2 / Idc XL= Idc Xc1 Xc2√2 / Idc RLXL

= Xc1 Xc2 √2 / RLXL

γ = √2 / RL* 1/2 ω c1 * 1/2 ω c2 * 1/2 ω L

= √2 / 8 ω3C1 C2LRL

Преимущества недостатки

В Преимущества пи-фильтра включая следующее.

  • Выходное напряжение высокое
  • Коэффициент пульсации низкий
  • Пиковое обратное напряжение (PIV) высокое.

В недостаток пи фильтра включая следующее

  • Регулировка напряжения плохая.
  • Большой размер
  • Весомый
  • Дорогой

Приложения

В применения фильтра пи включая следующее.

  • Применение фильтра pi в основном включает коммуникация устройства для получения точного сигнала после модуляции.
  • Этот фильтр в основном используется для ослабления шума в сигнальных линиях и линиях электропередач.
  • При общении сигнал может быть изменен на несколько высоких частот. Тогда как на стороне приемника эти фильтры применимы для демодуляции точного частотного диапазона.

Таким образом, это все об обзоре пи фильтр . Таким образом, все дело в фильтре Пи. Схема фильтра используется для устранения компонентов переменного тока в цепи выпрямителя. Но эта схема позволяет компонентам постоянного тока попадать в нагрузку. Эта схема может быть построена из пассивных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и т. Д. индукторы . Действие фильтра в основном зависит от электрических свойств компонентов. В схеме катушка индуктивности блокирует постоянный ток и пропускает через него переменный ток, тогда как конденсатор блокирует постоянный ток и пропускает переменный ток. Вот вам вопрос, как еще называется пи-фильтр?