파이 필터는 무엇인가 : 회로, 작동 및 응용

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





그만큼 전자 필터 신호 처리 필터이며 전기 회로 형태. 필터의 주요 기능은 필터 부하의 DC 구성 요소를 허용하고 정류기 출력의 AC 구성 요소를 차단하는 것입니다. 따라서 필터 회로 출력은 안정적인 DC 전압이됩니다. 필터 회로의 설계는 기본을 사용하여 수행 할 수 있습니다. 전자 부품 저항기처럼 커패시터 및 인덕터 . 인덕터에는 DC 신호 만 허용하고 AC를 차단하는 것과 같은 속성이 있습니다. 마찬가지로 커패시터의 특성은 DC 신호를 차단하고 AC 신호를 공급하는 것입니다. 기본적으로 전자 필터는 우리가 적용한 신호에서 불필요한 주파수 성분을 제거하고 능동 / 수동, 아날로그 / 디지털, HPF , LPF, BPF , BSF, 샘플링 된 / 연속 시간, 선형 / 비선형, IIR / FIR 등 인덕터 필터, 파이 필터, 커패시터 필터 및 LC 필터와 같은 몇 가지 중요한 필터가 있습니다.

파이 필터 란?

파이 필터는 하나입니다. 필터 종류 각 요소가 2 개의 터미널을 포함하는 3 개의 요소를 포함하는 2 포트, 3 단자 블록이 있습니다. 첫 번째 요소는 i / p에서 GND 터미널로 연결되고 두 번째 터미널은 i / p에서 o / p까지의 터미널에 연결됩니다. 세 번째 요소는 O / P에서 GND까지 단자를 통해 연결됩니다. 회로의 모델은 'Pi'기호와 같습니다. 회로에 사용되는 요소는 커패시터와 하나의 인덕터입니다.




파이 필터의 중요성

필터의 중요성은 리플이없는 DC 전압을 얻는 것입니다. 기본적으로 필터는 정류기의 o / p 전압에서 AC 리플을 제거하면서 효율적입니다. 그러나 Pi 필터는 회로의 입력 영역에 추가 커패시터를 포함하므로 리플을 제거하는 동시에 더 효율적입니다.

파이 필터 회로 / 설계

파이 필터 회로 설계는 다음과 같습니다. 이 회로는 C1 및 C2라는 두 개의 필터 커패시터와 'L'로 언급 된 초크로 설계되었습니다. 이 세 가지 구성 요소는 그리스 문자 pi의 형태로 배열됩니다. 이것이 회로가 파이 필터로 명명 된 이유입니다. 여기서 C1은 정류기의 o / p를 통해 연결됩니다.‘L’은 직렬로 연결되고‘C2’는 부하를 통해 연결됩니다. 필터의 한 섹션 만 표시되지만 평활화 작업을 진행하기 위해 많은 동일한 섹션이 자주 사용됩니다.



파이 필터

파이 필터

파이 필터 작동

정류기의 출력은 1과 2와 같이 필터의 입력 단자에 적용됩니다. 필터 회로에서이 세 가지 구성 요소의 필터링 동작은 아래에서 설명합니다.

그만큼 첫 번째 필터 커패시터 (C1) a.c.에 대한 작은 리액턴스를 제공합니다. DC에 대한 무제한 리액턴스를 제공하므로 정류기 o / p 출력의 구성 요소입니다. 구성 요소. 따라서 커패시터 C1은 상당한 양의 교류를 피합니다. 구성 요소 반면 d.c. 구성 요소는 초크 'L'을 향한 여정을 유지합니다.


그만큼 초크 (L) DC에 거의 제로 리액턴스를 제공합니다. a.c에 대한 구성 요소 및 높은 리액턴스 구성 요소. 따라서 DC를 허용합니다. 부품을 통해 공급하는 반면, 편향되지 않은 a.c. 구성 요소를 차단할 수 있습니다.

그만큼 두 번째 필터 커패시터 (C2) a.c.를 피합니다. 초크가 차단에 실패한 구성 요소입니다. 따라서 단순히 d.c. 구성 요소는 부하에 걸쳐 표시됩니다.

형질

그만큼 Pi 필터의 특성 작은 전류 드레인에서 높은 o / p 전압을 생성하는 것입니다. 이러한 필터에서 주요 필터링 동작은 C1 입력의 커패시터를 통해 달성 될 수 있습니다. 나머지 AC 리플은 두 번째 커패시터와 인덕터 코일을 통해 필터링됩니다.

전체 입력 전압이 C1 커패시터의 입력을 통해보기 때문에 필터의 o / p에서 고전압을 얻을 수 있습니다. C2 커패시터 및 초크 코일의 전압 강하는 매우 작습니다.

파이 필터 특성

파이 필터 특성

따라서 이것은 높은 전압 이득을 제공하므로 Pi 커패시터의 주요 이점입니다. 그러나 높은 o / p 전압 외에도 파이 필터의 전압 조정은 매우 열악합니다. 이는 부하 전체의 전류 흐름이 증가하여 출력 전압이 감소했기 때문입니다.

파이 필터의 전압은 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

V아르 자형= 나dc/ 2fc

pi 필터에서 C = C1 일 때 o / p 전압의 RMS 값은 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.

Vac rms = V아르 자형/ π√2

위 식에서‘Vr’값을 대체합니다.

Vac rms = V아르 자형/ π√2 = 1 / π√2 * 나dc/ 2fC1 = 나dcXc1√2

여기, Xc1 = 1/2 ω c1 = 1/4 πfc1

위의 방정식은 2 차 고조파 왜곡에서 i / p 커패시터의 리액턴스입니다.

리플 전압은 Xc2 / XL을 곱하여 얻을 수 있습니다.

이제 V’ac rms= Vac rmsXc2 / X = 나는dcXc1√2 * Xc2 / X

파이 필터의 리플 계수 공식은 다음과 같습니다.

γ = V 'ac rms/ Vdc

= Idc Xc1 Xc2 √2 / Vdc엑스

= Idc Xc1 Xc2 √2 / Idc X= Idc Xc1 Xc2√2 / Idc RLX

= Xc1 Xc2 √2 / RLX

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

= √2 / 8 ωC1 C2LR

장점 단점

그만큼 파이 필터의 장점 다음을 포함하십시오.

  • 출력 전압이 높습니다.
  • 리플 계수가 낮음
  • 피크 역 전압 (PIV)이 높습니다.

그만큼 파이 필터의 단점 다음을 포함

  • 전압 조절이 불량합니다.
  • 큰 사이즈
  • 무거운
  • 비싼

응용

그만큼 파이 필터의 응용 다음을 포함하십시오.

  • 파이 필터의 용도는 주로 다음과 같습니다. 통신 변조 후 정확한 신호를 검색하는 장치.
  • 이 필터는 주로 신호 ​​및 전력선 내의 노이즈를 감쇠하는 데 사용됩니다.
  • 통신에서 신호는 여러 고주파수로 변경 될 수 있습니다. 반면 수신기 측에서 이러한 필터는 정확한 주파수 범위를 복조하는 데 적용 할 수 있습니다.

따라서 이것은 파이의 개요에 관한 것입니다. 필터 . 따라서 이것은 모두 파이 필터에 관한 것입니다. 필터 회로는 정류기 회로 내의 ac 구성 요소를 제거하는 데 사용됩니다. 그러나이 회로는 DC 구성 요소가 부하에 도달하도록 허용합니다. 이 회로는 저항, 커패시터 및 인덕터 . 필터의 작용은 주로 부품의 전기적 특성에 따라 달라집니다. 회로에서 인덕터는 DC를 차단하고 AC가이를 통해 흐르게하는 반면 커패시터는 DC를 차단하고 AC를 허용합니다. 여기에 질문이 있습니다. 파이 필터의 다른 이름은 무엇입니까?