In dit artikel wordt uitgebreid ingegaan op het LC PI-filter.

Whoed is LC filter circuit

De unieke eigenschappen van de spoel en de condensator worden gebruikt om ruis in een andere configuratie te verwijderen.

LC filter circuit is een LC-circuit dat als filter wordt gebruikt, dat bestaat uit een spoel en condensator; LC-filter kan signaal van een bepaald frequentiebereik onderbreken of doorgeven. Een LC-filter kan een hoogdoorlaatfilter (HPF), laagdoorlaatfilter (LPF) of een banddoorlaatfilter (BPF) zijn.

LC-filters kunnen worden geclassificeerd op basis van verschillende ontwerpen of configuraties:

• L-type filter.
• Pi-type filter.
• T-type filter.

Wat is Pi-type filter?

Het Pi-filter wordt voornamelijk gebruikt als een laagdoorlaatfilter, dat uit drie componenten bestaat. Het kan ook worden gebruikt als een hoogdoorlaatfilterconfiguratie.

Het pi-filter is een type passief LC-filter, dat is geconstrueerd met behulp van een inductor en condensator in de vorm van een Griekse letter (taart); daarom staat het bekend als een pi-filter.

Dit filter staat ook wel bekend als condensator ingangsfilter omdat de uitgang van de gelijkrichter direct wordt toegevoerd aan de condensator, die parallel is geschakeld met de gelijkrichter. LC pi-filter kan ook bekend staan ​​als CLC-filter vanwege het ontwerp of de gebruikte componenten.

Wat doet LC-filter?

Toepassing of gebruik van LC-filters:

• Gebruikt als laagdoorlaatfilter.
• Gebruikt als een hoogdoorlaatfilter.
• Gebruikt als een banddoorlaatfilter.

Waarom LC-filters bij hoge frequentie worden gebruikt?

Tegenwoordig vereisen gevoeligere circuits, snelle logica en meer elektrische ruis bij de hoge frequentie een zeer efficiënte filtering van ruis voor een goede werking.

LC-filter wordt gebruikt bij hoge frequenties omdat het AC-rimpelingen met de hoogste efficiëntie kan elimineren dan andere filters en een soepel DC-signaal als output kan leveren.

LC pi-filterformule

Voor laagdoorlaat LC pi-filterformule:

Afsnijfrequentie(fc) = 1/ᴫ(LC)1/2
Waarde van de capaciteit is (C) = 1/Z0ᴫfc
Waarde van de inductantie (L1) = Z0/ᴫfc
Waar, de Z0 is de impedantiekarakteristiek in ohm en fc is de afsnijfrequentie.

Laagdoorlaat LC pi-filter

Het pi-filter wordt gebruikt waar de hoge DC-uitgangsspanning vereist is bij kleine stroomafvoeren vanwege de hoge spanningsversterking.

Laagdoorlaat LC pi-filter heeft een inductor in serie met de belasting en twee condensatoren, een condensator parallel aan de bron en een andere condensator parallel aan de belasting.

De condensator C1, die parallel staat met de bron, heeft een lage reactantie ten opzichte van AC-componenten van het ingangssignaal terwijl hij een hoge weerstand heeft tegen de DC-component van het ingangssignaal, waardoor het grootste deel van de Ac-component van het signaal door condensator C1 gaat en de DC-component beweegt naar de inductor van het circuit. De AC-component wordt geblokkeerd door de inductor, nu de condensator C2, die parallel staat met het belastingfilter uit de AC-component die de inductor niet kon blokkeren. De potentiaalval over de spoel en condensator C2 is minimaal. Op deze manier krijgt de belasting alleen de DC-component van het ingangssignaal met de maximale AC-component eruit gefilterd.

LC pi filter afsnijfrequentie

De afsnijfrequentie voor een laagdoorlaat LC pi-filter is de frequentie waarboven het filter het frequentiesignaal begint te filteren.

De afsnijfrequentie voor een hoogdoorlaat LC pi-filter is de frequentie waaronder het filter het frequentiesignaal begint te filteren.

Voor laagdoorlaat LC pi-filtercircuits weten we voor de afsnijfrequentie:

L = Zo / (2pi x Fc) Henries

 C = 1 / (Zo x 2pi x Fc) Farad

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

Welk filter L of PI heeft een betere regeling?

Het pi-filter heeft een betere belastingsregeling dan die van een L-filter omdat de rimpelfactor van het Pi-filter veel lager is dan die van een L-filter.

Het pi-filter wordt gebruikt voor relatief lichtere belastingen dan een L-filter.

Wat is het voordeel van pi-filter?

Voordelen en voordelen van LC Pi-filter:

• Hoge uitgangsspanning maakt het geschikt voor gebruik in stroomgerelateerde toepassingen, waar hoge spanning gelijkstroom (HVDC)-filters zijn vereist.
• Een hoogfrequent LC pi-filter is eenvoudig te ontwerpen, dat ook bestand is tegen ruwe omgevingen en spanningspieken.
• Zeer efficiënt om ongewenste AC-rimpelingen uit te filteren.
• Als de bronimpedantie veel hoger is dan de belastingsweerstand, dan is het pi-filter het beste voor toepassing.
• Het kan worden gebruikt met zowel een halfgolfgelijkrichter (HWR) als een dubbelgolfgelijkrichter (FWR).
• Voor de kleinere rimpelfactor, voor identieke waarden van inductor en condensator, is de rimpelfactor veel kleiner dan multi-LC-filters.
• Gladde DC-uitgang.
• Dit filter wordt gebruikt waar een lage ingangsstroom en een hoge uitgangsgelijkspanning vereist is.

Waarom zijn Pi-filters niet geschikt voor wisselende belastingen?

Het pi-filter is een passief LC-filter dat een laagdoorlaat- of hoogdoorlaatfilter kan zijn, afhankelijk van het ontwerp of de configuratie van het filter.

Het pi-filter is niet geschikt vanwege de slechte voltage regulatie van het filter, en dit komt omdat de uitgangsspanning snel daalt samen met de toename van de stroom door met de belasting.

Is LC een laagdoorlaatfilter?

Een LC-laagdoorlaatfilter is een filter waarmee een signaalfrequentie wordt doorgelaten die lager is dan de afsnijfrequentie. 

LC-filter kan worden uitgevoerd als een laagdoorlaatfilter.

Wat is de rimpelfactor in LC-filter?

De rimpelfactor van het LC-filter is de verhouding van de gelijkgerichte output RMS-waarde van de AC-component tot de gelijkstroomwaarde van de gelijkgerichte output.

Rimpelfactor = √(Vrms/Vdc)2-1=√(Vm/2/Vm/Π)2-1 = 1.21. Rendement = (Vdc/Vrms)2 = (Vm/Π/ Vm/2)2=0.405X100= 40.5%.

Theoretische berekening (zonder filter):
Rimpelfactor = √(Vrms/Vdc)
2
-1=√(Vm/2/Vm/Π)2
-1 = 1.21.
Rendement = (Vdc/Vrms)
2 = (Vm/Π/ Vm/2)
2
=0.405X100= 40.5%.
Experimentele berekening (zonder filter):
Rimpelfactor = √(Vrms/Vdc)
2
-1 = √(14/11.2)
2
-1 =0.75
Efficiëntie = (Vdc/Vrms)
2 = (11.2/14)2
= 0.64X100 = 64%
Theoretische berekening (met filter):
Rimpelfactor = 1/ (2√3 f RLC) =1/2√3X 50X 103
X10X10-6
= 0.577
Experimentele berekening (met filter):
Rimpelfactor = Vrms/Vdc =6.12/17.4=0.351

Wat is het verschil tussen RC- en LC-filters?

De vergelijking tussen RC- en LC-filters is als volgt:

Wat is het nut van een LC-circuit?

Gebruik of toepassing van LC-kring:

• LC Pi-filter is een efficiënt DC-filter omdat het AC-rimpelingen gemakkelijk kan filteren, dus het LC Pi-filter wordt gebruikt in ontwerpen zoals AC naar DC-omzetter, frequentieomvormer, enz.
• LC pi-filter kan worden gebruikt met een bruggelijkrichter.
• Ze worden gebruikt met communicatieapparatuur om het oorspronkelijke signaal na modulatie op te halen.
• Ze worden gebruikt voor het dempen van ruis in signaal- en hoogspanningsleidingen.
• Het wordt gebruikt om een ​​bepaald frequentiesignaal te selecteren of te genereren.
• Ze worden gebruikt bij het ontwerpen van radio-ontvangers, versterkers, tuners, filters, oscillatoren, televisie-ontvangers, mixers, enz.
• Ze worden gebruikt voor stroom- of spanningsvergroting.
• Bij inductieverwarming, gebruikt als zowel parallelle als serieresonantiecircuits.
• Gebruikt in constante spanning transformatoren.
• In draaglijncommunicatie voor hoogspanningstransmissiesystemen.

Lees ook:

• Geïntegreerde versterker versus aparte voorversterker en eindversterker
• Wat is het belang van signaalverwerking
• Bestaat er een hiërarchie in de veelzijdigheid van flip-flops?
• Waarom zijn flip-flops fundamenteel in het digitale geheugen?
• Hoe u de voortplantingsvertraging kunt minimaliseren
• Kunnen versterkers thuis worden gerepareerd?
• Wanneer hebben continue signalen de voorkeur boven discrete signalen
• Hoe poortniveaulogica te optimaliseren
• Waarom worden bepaalde frequenties verzwakt in een bepaald systeem?
• Wat is metastabiliteit en waarom is dit een probleem?