Qué es el filtro Pi: circuito, funcionamiento y sus aplicaciones

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los filtro electronico es un filtro de procesamiento de señal y están disponibles en circuito eléctrico formar. La función principal de un filtro es permitir el componente de CC de la carga del filtro y bloquea el componente de CA de la salida del rectificador. Por lo tanto, la salida del circuito del filtro será un voltaje de CC estable. El diseño de un circuito de filtro se puede realizar utilizando componentes electrónicos como resistencias, condensadores e inductores . El inductor incluye una propiedad que permite solo señales de CC y bloquea CA. De manera similar, la propiedad del capacitor es bloquear las señales de CC y suministrar señales de CA. Básicamente, el filtro electrónico elimina los componentes de frecuencia innecesarios de la señal que hemos aplicado y mejora los requeridos como activo / pasivo, analógico / digital, HPF , LPF, BPF , BSF, muestreado / tiempo continuo, lineal / no lineal, IIR / FIR, etc. Hay algunos filtros importantes como el filtro inductor, el filtro pi, el filtro de condensador y el filtro LC.

¿Qué es el filtro Pi?

Un filtro Pi es uno tipo de filtro que tiene un bloque de dos puertos y tres terminales que incluye tres elementos donde cada elemento incluye dos terminales: el primer elemento está conectado a través de i / p al terminal GND, los segundos terminales están conectados a través de los terminales de i / p a El tercer elemento está conectado a través de terminales desde o / p hasta GND. El modelo del circuito será como un símbolo 'Pi'. Los elementos utilizados en el circuito son condensadores y un inductor.




Importancia del filtro Pi

La importancia de un filtro es lograr un voltaje de CC libre de ondulaciones. Básicamente, los filtros son eficientes al tiempo que eliminan las ondulaciones de CA del voltaje o / p del rectificador. Sin embargo, el filtro Pi es más eficiente y elimina las ondulaciones porque incluye un condensador adicional en el área de entrada del circuito.

Circuito / Diseño del Filtro Pi

El diseño del circuito del filtro pi se muestra a continuación. Este circuito está diseñado con dos condensadores de filtro, a saber, C1 y C2 y un estrangulador mencionado con 'L'. Estos tres componentes están organizados en forma de letra griega pi. Esta es la razón por la que el circuito se denomina filtro pi. Aquí C1 está conectado a través del o / p del rectificador 'L' está conectado en serie y 'C2' está conectado a través de la carga. Se muestra simplemente una sección del filtro, sin embargo, con frecuencia se utilizan numerosas secciones iguales para avanzar en el acto de suavizado.



filtro pi

filtro pi

Funcionamiento del filtro Pi

La salida del rectificador se aplica a través de los terminales de entrada del filtro como 1 y 2. El acto de filtrado de estos tres componentes en el circuito del filtro se analiza a continuación.

los primer condensador de filtro (C1) proporciona una pequeña reactancia hacia c.a. componente de la salida o / p del rectificador, ya que da una reactancia ilimitada hacia la corriente continua. componente. Entonces, el condensador C1 evita una cantidad considerable de corriente alterna. componente mientras que el d.c. El componente mantiene su viaje hacia el estrangulador 'L'


los estrangular (L) proporciona aproximadamente cero reactancia a la corriente continua. componente y alta reactancia al c.a. componente. Por tanto, permite el d.c. componente para suministrar a través de él, mientras que el a.c. El componente puede bloquearse.

los segundo condensador de filtro (C2) evita el c.a. el componente que el estrangulador no pudo bloquear. Por lo tanto, simplemente d.c. componente se muestra a través de la carga.

Caracteristicas

los características del filtro Pi deben producir un alto voltaje o / p en pequeños drenajes de corriente. En estos filtros, el principal acto de filtrado se puede lograr a través del condensador en la entrada C1. Las ondas de CA restantes se filtran a través de un segundo condensador y una bobina inductora.

El alto voltaje se puede alcanzar en la salida del filtro porque todo el voltaje de entrada se ve a través de la entrada del capacitor C1. La caída de voltaje en el condensador C2 y la bobina de choque es bastante pequeña.

características del filtro pi

características del filtro pi

Por lo tanto, este es el principal beneficio del condensador Pi, ya que ofrece una alta ganancia de voltaje. Sin embargo, además del alto voltaje de o / p, la regulación de voltaje del filtro pi es extremadamente pobre. Esto se debe a la disminución de la tensión de salida por el aumento del flujo de corriente a lo largo de la carga.

El voltaje del filtro pi se puede expresar como

Vr= Yodc/ 2fc

Cuando C = C1 en el filtro pi, entonces el valor RMS del voltaje o / p se puede expresar como

Vac rms = Vr/ π√2

Sustituye el valor de 'Vr' en la expresión anterior

Vac rms = Vr/ π√2 = 1 / π√2 * Idc/ 2fC1 = IdcXc1√2

Aquí, Xc1 = 1/2 ω c1 = 1/4 πfc1

La ecuación anterior es la reactancia del capacitor i / p en la distorsión del segundo armónico.

El voltaje de ondulación se puede lograr multiplicando Xc2 / XL

Ahora V ’ac rms= Vac rmsXc2 / XL = yodcXc1√2 * Xc2 / XL

La fórmula del factor de ondulación del filtro pi es

γ = V 'ac rms/Vdc

= Idc Xc1 Xc2 √2 / VdcXL

= 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

Ventajas desventajas

los Ventajas del filtro pi Incluya lo siguiente.

  • El voltaje de salida es alto
  • El factor de ondulación es bajo
  • La tensión inversa máxima (PIV) es alta.

los desventaja del filtro pi Incluya lo siguiente

  • La regulación de voltaje es deficiente.
  • Talla grande
  • Pesado
  • Caro

Aplicaciones

los aplicaciones del filtro pi Incluya lo siguiente.

  • Las aplicaciones del filtro pi incluyen principalmente comunicación dispositivos para recuperar la señal exacta después de la modulación.
  • Este filtro se utiliza principalmente para atenuar el ruido dentro de la señal y en las líneas eléctricas.
  • En comunicación, la señal se puede cambiar a varias frecuencias altas. Considerando que, en el extremo del receptor, estos filtros son aplicables para demodular el rango de frecuencia exacto.

Por lo tanto, se trata de una descripción general de la pi filtrar . Por lo tanto, se trata de un filtro pi. Se utiliza un circuito de filtro para eliminar los componentes de CA dentro de un circuito rectificador. Pero este circuito permite que los componentes de CC lleguen a la carga. Este circuito se puede construir con componentes pasivos como resistencias, condensadores y inductores . El acto de filtrar depende principalmente de las propiedades eléctricas de los componentes. En el circuito, un inductor bloquea la CC y permite que la CA fluya a través de él, mientras que el condensador bloquea la CC y permite la CA. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es el otro nombre del filtro pi?