Filtro LC Pi: Filtro Pi, Trabalho, FATOS Críticos

Este artigo discutirá sobre o filtro LC PI em detalhes.

Wchapéu é LC circuito de filtro

As características exclusivas do indutor e do capacitor são usadas para remover o ruído em uma configuração diferente.

LC filtro circuito é um circuito LC usado como filtro, que consiste em um indutor e um capacitor; O filtro LC pode cortar ou passar o sinal de uma certa faixa de frequência. Um filtro LC pode ser um filtro passa-alto (HPF), um filtro passa-baixo (LPF) ou um filtro passa-banda (BPF).

Os filtros LC podem ser classificados por diferentes designs ou configurações:

  • Filtro tipo L.
  • Filtro do tipo Pi.
  • Filtro tipo T.
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Crédito da imagem: filtro tipo T, SpinningSpark real life identity: SHA-1 commitment ba62ca25da3fee2f8f36c101994f571c151abee7, Filtro de rede, T desequilibradoCC BY-SA 3.0

O que é filtro de tipo Pi

O filtro Pi é usado principalmente como um filtro passa-baixo, que consiste em três componentes. Ele também pode ser usado como uma configuração de filtro passa-alta.

O filtro pi é um tipo de filtro LC passivo, que é construído usando um indutor e um capacitor com a forma de uma letra grega (pizza); é por isso que é conhecido como filtro pi.

Este filtro também é conhecido como filtro de entrada do capacitor porque a saída do retificador é alimentada diretamente no capacitor, que é conectado em paralelo com o retificador. O filtro LC pi também pode ser conhecido como filtro CLC devido ao seu design ou componentes em uso.

IP ALTO
Imagem: filtro High Pass LC Pi.

O que o filtro LC faz

Aplicação ou uso de filtros LC:

Por que os filtros LC são usados ​​em alta frequência

Hoje em dia, circuitos mais sensíveis, lógica de alta velocidade e mais ruído elétrico em alta frequência requerem uma filtragem altamente eficiente de ruídos para operações adequadas.

O filtro LC é usado em alta frequência porque pode eliminar ondulações CA com a mais alta eficiência do que outros filtros e pode fornecer um sinal CC suave como saída.

LC fórmula de filtro pi

Para fórmula de filtro LC passa baixa:

PI BAIXO 1
Imagem: Circuito de filtro LC Pi de passagem baixa.

Frequência de corte (fc) = 1/ᴫ(LC)1/2
O valor da capacitância é (C) = 1/Z0ᴫfc
Valor da indutância (L1) = Z0/ᴫfc
Onde, o Z0 é a característica de impedância em ohms e fc é a frequência de corte.
Filtro Pi SparkX
Crédito de imagem: “Filtro SparkX Pi” by SparkFunEletrônicos está licenciado sob CC BY 2.0

Filtro passa baixo LC pi

O filtro pi é usado onde a alta tensão de saída CC é necessária em pequenos drenos de corrente devido ao seu ganho de alta tensão.

O filtro passa-baixo LC pi tem um indutor em série com a carga e dois capacitores, um capacitor em paralelo com a fonte e outro capacitor em paralelo com a carga.

filtro lc pi
Imagem: Filtro LC Pi de passa baixa.

O capacitor C1, que está em paralelo com a fonte, tem baixa reatância para os componentes AC do sinal de entrada, embora tenha alta resistência para o componente DC do sinal de entrada, resultando na maior parte do componente Ac do sinal passando pelo capacitor C1 e o componente DC movendo-se em direção ao indutor do circuito. O componente CA é bloqueado pelo indutor, agora o capacitor C2, que está em paralelo com o filtro de carga do componente CA cujo indutor falhou em bloquear. A queda de potencial no indutor e no capacitor C2 é mínima. Dessa forma, a carga só obtém o componente CC do sinal de entrada com o componente CA máximo filtrado.

LC frequência de corte do filtro pi

A frequência de corte para um filtro passa-baixo LC pi é a frequência acima da qual o filtro começa a filtrar o sinal de frequência.

PI BAIXO 1
Imagem: Circuito de filtro LC Pi de passagem baixa.

A frequência de corte para um filtro passa-alto LC pi é a frequência abaixo da qual o filtro começa a filtrar o sinal de frequência.

Para circuitos de filtro LC passa-baixo pi, sabemos quanto à frequência de corte:

L = Zo / (2pi x Fc) Henries

 C = 1 / (Zo x 2pi x Fc) Farads

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

Qual filtro L ou PI tem melhor regulação

O filtro pi tem melhor regulação de carga do que um filtro L porque o fator de ondulação do filtro Pi é muito menor do que o de um filtro L.

O filtro pi é usado para cargas relativamente mais leves do que um filtro L.

Qual é a vantagem do filtro pi

Vantagens e benefícios do filtro LC Pi:

  • A alta tensão de saída o torna capaz de uso em aplicações relacionadas à energia, onde a alta tensão corrente direta Filtros (HVDC) são necessários.
  • Um filtro LC pi de alta frequência é fácil de projetar, que também é imune a ambientes hostis e picos.
  • Altamente eficiente para filtrar ondulações AC indesejadas.
  • Se a impedância da fonte for muito maior do que a resistência de carga, o filtro pi é o melhor para a aplicação.
  • Ele pode ser usado com um retificador de meia onda (HWR) e um retificador de onda completa (FWR).
  • Para o fator de ondulação menor, para valores idênticos de indutor e capacitor, o fator de ondulação é muito menor do que os filtros multi LC.
  • Saída suave DC.
  • Este filtro é usado onde a corrente de entrada baixa e a tensão CC de saída alta são necessárias.

Por que os filtros Pi não são adequados para cargas variadas?

O filtro pi é um filtro LC passivo que pode ser um filtro passa-baixo ou passa-alto, dependendo do projeto ou configuração do filtro.

O filtro pi não é adequado devido à má regulação de tensão do filtro, e isso ocorre porque a tensão de saída cai rapidamente junto com o aumento da corrente com a carga.

LC é um filtro passa-baixo

Um filtro passa-baixa LC é um filtro que permite a passagem da frequência do sinal abaixo da frequência de corte. 

O filtro LC pode ser construído como um filtro passa-baixo.

Qual é o fator de ondulação no filtro LC

O fator de ondulação do filtro LC é a razão entre o valor RMS da saída retificada do componente CA e o valor CC da saída retificada.

Fator de ondulação = √(Vrms/Vcc)2-1=√(Vm/2/Vm/Π)2-1 = 1.21. Eficiência = (Vdc/Vrms)2 = (Vm/Π/ Vm/2)2=0.405X100= 40.5%.

Filtro LC
Imagem: circuito de filtro LC.

Cálculo teórico (sem filtro):
Fator de ondulação = √(Vrms/Vdc)
2
-1=√(Vm/2/Vm/Π)2
-1 = 1.21.
Eficiência = (Vdc/Vrms)
2 = (Vm/Π/Vm/2)
2
=0.405X100= 40.5%.
Cálculo experimental (sem filtro):
Fator de ondulação = √(Vrms/Vdc)
2
-1 = √(14/11.2)
2
-1 =0.75
Eficiência = (Vdc/Vrms)
2 = (11.2/14)2
= 0.64X100 = 64%
Cálculo teórico (com filtro):
Fator de ondulação = 1/ (2√3 f RLC) =1/2√3X 50X 103
X10X10-6
= 0.577
Cálculo experimental (com filtro):
Fator de ondulação = Vrms/Vdc =6.12/17.4=0.351

Qual é a diferença entre os filtros RC e LC

A comparação entre os filtros RC e LC é a seguinte:

ParâmetroRC filtrosLC filtros
Fator ondulaçãoAltaBaixo
Regulação de tensãoPobreModerado
CustoMais baratoRelativamente caro
Carregar correntePequenoAlta
Dissipação de energiaAltaBaixo

Qual é a utilidade do circuito LC?

Uso ou aplicação do circuito LC:

  • O filtro LC Pi é um filtro DC eficiente, pois pode filtrar ondulações AC facilmente, então o filtro LC pi é usado em designs como conversor AC para DC, conversor de frequência, etc.
  • O filtro LC pi pode ser usado com um retificador de ponte.
  • Eles são usados ​​com dispositivos de comunicação para recuperar o sinal original após a modulação.
  • Eles são usados ​​para atenuar o ruído em linhas de sinal e energia.
  • É usado para selecionar ou gerar um sinal de frequência específico.
  • Eles são usados ​​no projeto de receptores de rádio, amplificadores, sintonizadores, filtros, osciladores, receptores de televisão, mixers, etc.
  • Eles são usados ​​para ampliação de corrente ou tensão.
  • No aquecimento por indução, usado como circuitos ressonantes paralelos e em série.
  • Usado em constante transformadores de tensão.
  • Em comunicação de linha da operadora para sistemas de transmissão de alta tensão.

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