Схема фильтр: Электронные схемы — фильтры — CoderLessons.com

Электронные схемы — фильтры — CoderLessons.com

Блок-схема блока питания четко объясняет, что цепь фильтра необходима после схемы выпрямителя. Выпрямитель помогает преобразовывать пульсирующий переменный ток в постоянный ток, который течет только в одном направлении. До сих пор мы видели разные типы выпрямительных цепей.

Выходы всех этих выпрямительных цепей содержат некоторый коэффициент пульсации. Мы также наблюдали, что коэффициент пульсации полуволнового выпрямителя больше, чем у двухполупериодного выпрямителя.

Зачем нам фильтры?

Пульсация в сигнале обозначает наличие некоторого компонента переменного тока. Этот компонент переменного тока должен быть полностью удален, чтобы получить чистый вывод постоянного тока. Итак, нам нужна схема, которая сглаживает выпрямленный выход в чистый сигнал постоянного тока.

Цепь фильтра – это схема, которая удаляет компонент переменного тока, присутствующий в выпрямленном выходе, и позволяет компоненту постоянного тока достигать нагрузки.

На следующем рисунке показана функциональность схемы фильтра.

Цепь фильтра построена с использованием двух основных компонентов: катушки индуктивности и конденсатора. Мы уже изучали учебник по базовой электронике, который

Индуктор допускает постоянный ток и блокирует переменный ток .

Конденсатор допускает переменный ток и блокирует постоянный ток .

Давайте попробуем построить несколько фильтров, используя эти два компонента.

Серийный фильтр индуктора

Поскольку индуктор допускает постоянный ток и блокирует переменный ток, фильтр, называемый последовательным индуктивным фильтром, может быть построен путем последовательного подключения индуктора между выпрямителем и нагрузкой. На рисунке ниже показана схема последовательного индукторного фильтра.

Выпрямленный выход при прохождении через этот фильтр индуктивности блокирует компоненты переменного тока, которые присутствуют в сигнале, чтобы обеспечить чистый постоянный ток. Это простой первичный фильтр.

Шунтирующий конденсаторный фильтр

Поскольку конденсатор пропускает через него переменный ток и блокирует постоянный ток , фильтр, называемый конденсаторный фильтр с шунтом, может быть построен с использованием конденсатора, соединенного в шунт, как показано на следующем рисунке.

Выпрямленный выход при прохождении через этот фильтр, компоненты переменного тока, присутствующие в сигнале, заземляются через конденсатор, который допускает компоненты переменного тока. Остальные компоненты постоянного тока, присутствующие в сигнале, собираются на выходе.

Рассмотренные выше типы фильтров построены с использованием индуктора или конденсатора. Теперь давайте попробуем использовать оба из них, чтобы сделать фильтр лучше. Это комбинационные фильтры.

LC фильтр

Цепь фильтра может быть построена с использованием как индуктора, так и конденсатора, чтобы получить лучшую выходную мощность, при которой могут быть использованы как индуктор, так и конденсатор. На рисунке ниже показана принципиальная схема LC-фильтра.

Выпрямленный выход при передаче этой цепи индуктивности позволяет компонентам постоянного тока проходить через нее, блокируя компоненты переменного тока в сигнале. Теперь из этого сигнала несколько компонентов переменного тока, если они есть, заземлены, так что мы получаем чистый вывод постоянного тока.

Этот фильтр также называется дроссельным входным фильтром, поскольку входной сигнал сначала поступает в индуктор. Вывод этого фильтра лучше, чем предыдущие.

Filter- Фильтр (Pi-фильтр)

Это еще один тип схемы фильтра, который очень часто используется. Он имеет конденсатор на своем входе и, следовательно, он также называется конденсаторным входным фильтром . Здесь два конденсатора и один индуктор соединены в виде π-образной сети. Конденсатор параллельно, затем индуктор последовательно, затем другой конденсатор параллельно образует эту цепь.

При необходимости к этому также могут быть добавлены несколько идентичных разделов в соответствии с требованием. На рисунке ниже показана схема для фильтра  pi(Pi-filter) .

Работа фильтра Пи

В этой схеме параллельно подключен конденсатор, затем последовательно – индуктор, а параллельно – другой конденсатор.

  • Конденсатор C 1 – этот фильтрующий конденсатор обеспечивает высокое реактивное сопротивление к постоянному току и низкое реактивное сопротивление к переменному сигналу. После заземления компонентов переменного тока, присутствующих в сигнале, сигнал передается на индуктор для дальнейшей фильтрации.

  • Катушка индуктивности L – эта катушка индуктивности обеспечивает низкое реактивное сопротивление для компонентов постоянного тока, в то же время блокируя компоненты переменного тока, если им удалось пройти, через конденсатор C 1 .

  • Конденсатор C 2 – теперь сигнал дополнительно сглаживается с помощью этого конденсатора, так что он позволяет любому компоненту переменного тока присутствовать в сигнале, который индуктор не смог заблокировать.

Конденсатор C 1 – этот фильтрующий конденсатор обеспечивает высокое реактивное сопротивление к постоянному току и низкое реактивное сопротивление к переменному сигналу. После заземления компонентов переменного тока, присутствующих в сигнале, сигнал передается на индуктор для дальнейшей фильтрации.

Катушка индуктивности L – эта катушка индуктивности обеспечивает низкое реактивное сопротивление для компонентов постоянного тока, в то же время блокируя компоненты переменного тока, если им удалось пройти, через конденсатор C 1 .

Конденсатор C 2 – теперь сигнал дополнительно сглаживается с помощью этого конденсатора, так что он позволяет любому компоненту переменного тока присутствовать в сигнале, который индуктор не смог заблокировать.

Таким образом, мы получаем желаемый чистый вывод постоянного тока при нагрузке.

Электрический Фильтр Схема — tokzamer.ru

И напоследок.

Комментарии (1)

Читайте также: Сметы на электромонтажные работы пример

Особенности сглаживающих фильтров, их схемы и пример расчета

Сегодня мы опубликуем несколько электрических схем и их описаний, по которым вам не составит особого труда изготовить сетевой фильтр своими руками, по функциональности и характеристикам превосходящий покупной.

Его задача — взять на себя и уничтожить большую часть энергии в случае повреждения варистора.

Этим введением мы хотим показать и раскрыть суть вопроса о сетевых фильтрах. Также стоит сказать, что непосредственно в схемах самих блоков питания компьютера есть, хоть и примитивные, но все-таки сетевые фильтры, схемы которых как раз и копируют большинство нерадивых производителей. Другой вариант схемы помехоподавляющего сетевого фильтра приведен на рис.

Обсуждайте в социальных сетях и микроблогах. Важнейшую роль при обработке сигналов в таких системах играют электрические фильтры.

Для большей эффективности он состоит из двух соединенных последовательно звеньев. Фильтры нижних частот НЧ. Роль выпрямителя в представленной схеме играет диод, как работает полупроводниковый диод, Вы можете прочесть здесь.

Конструкция

Большая индуктивность достигается за счет большого числа витков катушки и применения ферромагнитного сердечника. Если вы не нашли такого элемента в своих запасах — можно поискать ферритовое колечко с магнитной проницаемостью НМ и обмотать медной лакированной проволокой ПЭВ-2 можно использовать первичную обмотку с 50 Гц сетевого трансформатора диметром от 0,5 мм, это зависит от мощности нагрузки, которую вы хотите подключать. Конденсаторы — пленочные, типа К или аналогичные импортные меньше по габаритам емкостью не менее 0,22 мкФ больше 1 мкФ тоже не нужно.

Типовая амплитудно-частотная характеристика АЧХ сетевого фильтра показана на рис. Кроме таких вариантов встречаются еще и модели, где сетевой шнур проходит через ферритовое кольцо, или делает вокруг него пару витков. Резонансная частота фильтра равна , Гц. Схема С-фильтра емкостной На рисунке выше, к первичной обмотке трансформатора подводиться переменное напряжение U, ко вторичной обмотке подсоединена нагрузка Rн, через которую должен протекать постоянный выпрямленный ток.

Схема фильтра защиты от сетевых помех

Работа этих фильтров также объясняется частотными свойствами катушки и конденсатора. Что внутри фильтра-удлиннителя.

Первое конденсаторы С1, С4, С5, С8, С9 и двухобмоточный дроссель 12 отвечает за подавление помех частотой выше кГц.

Выходное напряжение на конденсаторе и, следовательно, высокочастотный сигнал через фильтр не проходит подавляется.

Существуют и более сложные фильтры специального назначения, например гребенчатый фильтр, применяемый в цветном телевидении, пропускающий много узких полос и ослабляющий промежутки между ними. Как и для ФНЧ, использование П- и Т-звеньев улучшает прямоугольность амплитудно-частотных характеристик фильтров.

Для примера: Или: Причем стоимость такого аксессуара под названием сетевой фильтр немаленькая. Вот пример промышленного фильтра: Использование небольших расстояний между дорожками платы также оправдано, особенно когда речь идет о защите от перенапряжения. Частота среза фильтра определяется на уровне -3 дБ от максимального значения коэффициента усиления в полосе пропускания.

Конденсаторы — пленочные, типа К или аналогичные импортные меньше по габаритам емкостью не менее 0,22 мкФ больше 1 мкФ тоже не нужно. На исходной схеме рис. Используйте провод с качественным, не поврежденным лаковым покрытием. Чем меньше нагрузка, тем большая емкость конденсатора требуется.

Из этого графикавидно, что чем выше частота помех, тем эффективнее они подавляются. Самодельные сетевые фильтры Нередко имеющиеся в продаже дешевые фильтры на самом деле фильтрами не являются. Этим введением мы хотим показать и раскрыть суть вопроса о сетевых фильтрах. Такой фильтр является заградительным для некоторой полосы частот. Это основные задачи устройств, носящих название сетевой фильтр.

Общие сведения о различных типах схемных фильтров и их функционировании

Фильтрация имеет жизненно важные приложения для обработки сигналов в широком спектре технологий, от связи и полупроводников до систем питания. Читайте дальше, чтобы узнать больше о различных типах фильтров и их рабочих характеристиках.

Какова роль фильтров в электронике?

Фильтры в цепях извлекают (пропускают) определенные частоты, блокируя (ослабляя) нежелательные частоты. Например, когда вы настраиваетесь на любимую радиостанцию, фильтр пропускает нужную частоту и блокирует контент, транслируемый на других радиочастотах. Точно так же в источниках питания постоянного тока можно использовать фильтр для устранения высоких частот или помех на входах переменного тока. Другие применения фильтров включают аналого-цифровые преобразователи и кроссоверные сети аудиоколонок.

Четыре основных типа контурных фильтров

Существует множество различных типов фильтров, но четыре основных типа:

  • Фильтр нижних частот — пропускает сигналы с частотой ниже определенной частоты среза, подавляя все частоты выше отсечка
  • Фильтр высоких частот — пропускает частоты выше определенной частоты среза, подавляя сигналы с частотой ниже частоты среза
  • Полосовой фильтр — сочетает в себе свойства фильтров нижних и верхних частот в одном фильтре
  • Режекторный (или полосовой) фильтр – пропускает все частоты выше и ниже определенного диапазона, определяемого значениями компонентов

Активный фильтр против. Пассивный фильтр

Различия между пассивными и активными фильтрами:

  • В схемах пассивных фильтров используются пассивные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности. Активные фильтры не содержат катушек индуктивности, а состоят из резисторов, конденсаторов и активных компонентов, таких как операционные усилители.
  • Пассивные фильтры оптимально работают в диапазоне 100 Гц – 300 МГц (при правильном проектировании верхний частотный предел может быть расширен до гигагерцового диапазона). Однако активные фильтры имеют ограничение полосы пропускания, реагируя только на очень низкие частоты, например, около 0 Гц.
  • Активные фильтры могут усиливать выходной сигнал фильтра, в то время как пассивные компоненты не имеют такой возможности.
  • Можно разработать активные фильтры высокого порядка без использования катушек индуктивности. Пассивные фильтры не подходят для ослабления или усиления сигнала в приложениях, где проблематичны катушки индуктивности.

Ключевые рабочие характеристики фильтра

Рабочие характеристики фильтра обозначаются или выражаются в таких терминах, как:

  • Кривые отклика описывают поведение фильтра.
  • Ослабление в децибелах (дБ) является мерой потери мощности сигнала после фильтрации.
  • Сигнал частота ( f ).
  • -3 дБ Частота ( f 3 дБ ) — входная частота, при которой выходной сигнал уменьшается на 3 дБ по отношению к входному.
  • Центральная частота ( f 0 ) — это частота в пределах верхнего и нижнего диапазона частот среза при полосовой и узкополосной фильтрации.
  • Частота полосы задержания ( f s ) — частота при определенном уровне затухания.
  • Полоса пропускания (β) обозначает ширину полосы частот, которую пропускает фильтр без существенного ослабления.

Сетевые фильтры внесли свой вклад в реализацию многих современных технологий, требующих ослабления или усиления сигнала. Если вам нужны высококачественные пассивные или активные фильтры, немедленно посетите веб-сайт Allied Components International!

Allied Components International

Allied Components International специализируется на разработке и производстве широкого спектра магнитных компонентов и модулей, соответствующих отраслевым стандартам, таких как микросхемы индуктивности, заказные магнитные катушки индуктивности и специальные трансформаторы. Мы стремимся предоставлять нашим клиентам высококачественную продукцию, обеспечивать своевременные поставки и предлагать конкурентоспособные цены.

Мы являемся растущим предприятием в магнитной промышленности с более чем 20-летним опытом.

Цепи фильтров — индукторный фильтр, LC-фильтр, фильтр CLC или PI, емкостной фильтр

Поиск

Для удаления компонентов переменного тока или их фильтрации в цепи выпрямителя используется схема фильтра. Цепь фильтра — это устройство, которое удаляет компоненты переменного тока выпрямленного выхода, но позволяет компонентам постоянного тока достигать нагрузки. Схема фильтра, как правило, представляет собой комбинацию катушки индуктивности (L) и конденсатора (C), называемую схемой LC-фильтра. Конденсатор пропускает только переменный ток, а катушка индуктивности пропускает только постоянный ток. Таким образом, подходящая цепь L и C может эффективно отфильтровывать компонент переменного тока из выпрямленной волны.

Цепь фильтра состоит из пассивных элементов цепи, т. е. катушек индуктивности, конденсаторов, резисторов и их комбинаций. Действие фильтра зависит от электрических свойств пассивных элементов схемы. Например, индуктор позволяет постоянному току проходить через него. Но он блокирует переменный ток. С другой стороны, конденсатор позволяет переменному току проходить через него. Но он блокирует постоянный ток. Некоторые важные фильтры приведены ниже.

  1. Индуктивный фильтр
  2. Конденсаторный фильтр
  3. LC-фильтр
  4. π-фильтр

Индуктивный фильтр

Этот тип фильтра также называется дроссельным фильтром. Он состоит из катушки индуктивности L, которая вставлена ​​между выпрямителем и сопротивлением нагрузки R L . Выпрямитель содержит компоненты переменного тока, а также компоненты постоянного тока. Когда выходной сигнал проходит через индуктор, он оказывает высокое сопротивление компонентам переменного тока и не оказывает сопротивления компонентам постоянного тока. Таким образом, компоненты переменного тока выпрямленного выхода блокируются, и на нагрузке достигаются только компоненты постоянного тока.

Конденсаторный фильтр

В этом фильтре конденсатор подключается к нагрузке во время цикла подъема напряжения, он заряжается, и этот заряд подается на нагрузку во время цикла падения напряжения. Этот процесс повторяется для каждого цикла, и, таким образом, отталкивание уменьшается по всей нагрузке. Он показан на приведенном выше рисунке. Он популярен, благодаря низкой стоимости, малым размерам, меньшему весу и хорошим характеристикам. Полезно для нагрузки до 50 мА, как в транзисторных выпрямителях батарей радио.

LC-фильтр

В индукторном фильтре коэффициент пульсаций прямо пропорционален сопротивлению нагрузки. С другой стороны, в емкостном фильтре оно обратно пропорционально сопротивлению нагрузки. Следовательно, если мы объединим фильтр индуктивности с конденсатором, коэффициент пульсаций станет почти независимым от фильтра нагрузки. Он также известен как индукторный входной фильтр, дроссельный входной фильтр, L-вход или LC-секция.

В этой схеме дроссель включен последовательно с нагрузкой. Он обеспечивает высокое сопротивление компонентам переменного тока и позволяет компонентам постоянного тока проходить через нагрузку. Конденсатор на нагрузке подключен параллельно, что отфильтровывает любую составляющую переменного тока, протекающую через дроссель. Таким образом, повторные импульсы выпрямляются, и через нагрузку обеспечивается плавный постоянный ток.

CLC или секторный фильтр

Он состоит из одной катушки индуктивности и двух конденсаторов, соединенных с каждой стороны.