Количество звеньев фильтра

[Bamsik]

Всем привет!
Для начала напишу по простому, а дальше по факту буду уточнять если будет необходимость. Мне понадобился фильтр нижних частот(частота среза 20 Гц), пользуясь довольно старой книгой я выбрал тип фильтра П-образный, расчет по формулам показал индуктивность 0,945 Гн и ёмкость 256 мкФ. Ввиду того что в магазине такие детали искать бесполезно, мотать не очень хочется, я прочитав книгу до конца нашел что добиться одних и тех же фильтрующих действий можно путем увеличения количества звеньев фильтра, и к тому же элементы входящие в их состав будут куда проще.
Вопрос таков как переходить от однозвенного фильтра к двух или трехзвенному, и что делать с номиналами элементов в таком случае.
Начнем с этого, если нужно я потом приведу цитаты из книги которую читал и будем думать где мои ошибки.
Жду ответа.

[noise1]

http://www.diagram.com.ua/list/beginner ... r231.shtml

[SmarTrunk]

Если нужен фильтр для "слабого" сигнала, то на 20Гц нужно делать активный фильтр на ОУ. В этом случае обойдется без индуктивностей.

Если нужен фильтр, скажем, по питанию или вроде того, или задание - сделать именно пассивный фильтр - тогда другое дело.

Для чего нужен фильтр, если не секрет?

Тип фильтра и порядок фильтра (количество элементов) определяются, исходя из требований к фильтру (заданное ослабление на неких частотах, неравномерность в полосе пропускания, требования к ФЧХ и т.д.).

[Bamsik]

К первому ответу, ссылка не дала ничего нового, это есть и в моей книге.
К второму ответу. Причина надобности, не спрашивайте зачем так или так. Есть автомобильная система помощи парковки(блок + индикатор + 4 датчика), подключили ее к компьютерному блоку питания она находится в сработке всегда, беру от балды ставлю в провод питания индуктивность даже не знаю какую стало работать, беру батарейку работает и без индуктивности. Я сделал вывод что блок старый и дает помехи. Решил собрать фильтр, почему 20 Гц, потому что весь завод завалили частотными преобразователями без фильтров. Хочу уйти от всех проблем сразу.
То что я нашел в книге. Есть таблица с зависимостями коэффициента сглаживания от произведения L*C на ней три графика для пульсаций от выпрямленного питания одним диодом, двумя и шестью. Также написано что коэффициента сглаживания фильтра равен произведению коэффициентов его звеньев. Только это все описано в параграфе к применению для выпрямителя. Я также понимаю что у меня будет питание от источника без пульсаций, но все же я хочу фильтр с частотой среза 20 Гц, вопрос в сложности достать катушку по быстрому. Отсюда и желание двухзвенного фильтра.

[SmarTrunk]

У компьютерного БП высокая частота преобразования, поэтому возможные помехи гораздо высокочастотнее, и можно повысить расчетную частоту среза фильтра.
Если нужно все-таки низкую частоту среза фильтра 20Гц или около того, то индуктивности будут большие по-любому, скажем, с металлическим сердечником из Ш-образных пластин.

[Bamsik]

Парни я задал вопрос, а вместо того вы меня учите как мне быть
Да я знаю что импульсные блоки(простые) работают шим-блоке с частотой от 52 до 102 КГц примерно, но рядом много частотных преобразователей. Зачем мне потом лезьте на кран со страховочным поясом в выходной день чтобы менять фильтры. То что они большие будут не согласен, поэтому и задамулся о многозвенном фильтре. Тут либо я дурак не понимаю что-то либо вы не знаете как в теории, давайте подождем. Я верю автору книги поэтому жду когда найдется тот кто скажет мне способ. Книга "Электрические фильтры" Конашинский стр 28 последний абзац.
Под 40 КГЦ я нашел уже все элементы. Но как быть с 20 Гц.
Хочу сделать фильтр, ток потребления 200 мА при 12 В

[noise1]

Да черт возьми, что и как Вы читаете. Задаете затухание, частоту среза, крутизну и т.д., по таблицам находите тип фильтра и все остальное. Считаете. ВСЕ!!! Если Вы сами не знаете, какие хотите получить параметры, то тогда ошиблись сайтом. К экстрасеннсам.

[Bamsik]

Тогда напишите пример,
частота среза 20 гц ток потребления 200 мА напряжение 12 В от источника питания(стандартный импульсный купленный на рынке). Рядом будут работать частотные преобразователи для управления асинхронными двигателями.
470 мкГн это максимальная индуктивность которую я могу достать без проблем. Напишите пример расчета, это все данные.
Мне уже просто любопытно что вы предложите, если конечно не будете сейчас искать оправдание.

[As]

Возможно, я ошибаюсь - но для фильтра питания частота среза не очень-то и важна, важна степень подавления помех... Опять же, при рабочем напряжении в 12 вольт вполне можно выбрать ёмкость конденсаторов фильтра достаточно большой (тысячи, и даже десятки тысяч микрофарад!), это снизит требования к величине индуктивности...
В Вашем случае, мне кажется, проблема с помехами на выходе импульсного БП связана со срывами в работе цепи стабилизации выходного напряжения БП, т.е. фильтровать было бы разумнее напряжение на входе БП, а не на его выходе!

[Bamsik]

Не спорю, но по низким частотам с фильтрацией тяжело. Я недавно нашел фильтр частот, но он фильтрует высокие частоты. Я работаю на заводе и шариться по рынкам не прокатит, а магазины мало чего возят, конкретно в моем городе в магазинах электроники много катушек до 1 мГн на разные токи, а вот выше и нет, я бы не написал будь в магазине индуктивности до 1Гн. 20 Гц это лишь мое желание избавиться от проблем с частотными преобразователями в будущем.
А конкретно по вопросу для многозвенных фильтров элементы по своим параметрам проще однозвенных? Для них пользуются одними и теме же формулами L=0,318*R/f(Гн) C=318000/f/R(мкФ) p=1000sqrt(L/C), да или нет? просто никто мне так и не ответил, я ведь я просто хочу знать ответ на вопрос.
Еще если можно напишите название книги из который вы берете расчеты.

[El-Eng]

... частота среза 20 гц ток потребления 200 мА напряжение 12 В ... 470 мкГн это максимальная индуктивность которую я могу достать без проблем...
... никто мне так и не ответил, я ведь я просто хочу знать ответ на вопрос. Еще если можно напишите название книги из который вы берете расчеты.

Вам никто и не ответит, потому, что вы идете не по тому пути. Фильтры по цепям питания рассчитываются не так, как LC-фильтры для сигналов. As абсолютно прав - для фильтра по цепи питания наиболее важна степень подавления помех. Еще очень важно, чтобы не было резисторов, особенно на пути тока питания. Вам нужно взять любую книгу по расчетам фильтров цепей питания. Здесь я приведу простые формулы из Справочника радиолюбителя под ред. Куликовкого Л. 1963. стр. 328 (есть на сайте в Сундуке), модифицированные для учета частоты пульсаций (помех) и использования коэффициента подавления помех. Исходные данные: k - коэффициент подавления помех, раз. (т.е. 10, 100 и т.д.); f - частота пульсаций (помех), Гц; либо C - мкф, либо L - гн.

Г - образный LC фильтр:

1 звено: L*C = 25000*k/(f*f)

2 звена: L1*C1 = L2*C2 = 25000*sqrt(k)/(f*f)

Больше двух звеньев практически никогда не ставят.

... беру от балды ставлю в провод питания индуктивность даже не знаю какую стало работать, беру батарейку работает и без индуктивности. Я сделал вывод что блок старый и дает помехи. Решил собрать фильтр, почему 20 Гц, потому что весь завод завалили частотными преобразователями без фильтров. Хочу уйти от всех проблем сразу.

Такое поведение говорит о ВЧ помехах (пульсациях) по цепям питания. Скорее всего, проблема решится установкой 1-2-звенного фильтра, рассчитанного по описанной выше методике. Возможно, придется поэкспериментировать, Для начала, я взял бы двухзвенный фильтр с подавлением на частоте в 10 кгц порядка 100. тогда для L=470 мкгн получится емкость примерно 5 мкф, можно взять керамику 4.7 мкф или электролит (тантал), зашунтированный керамикой 0.1мкф.
И не заморачивайтесь вы с 20 Гц, нужно очень и очень постараться, чтобы сделать наводки на цепи питания такой частоты (кроме всего прочего, их эффективно подавляет сам стабилизатор блока питания).

[noise1]

Фильтры вообще могут не помочь, надо комплекс мер, от экранирования, до хорошего заземления. Толку, если ВЧ помеха пойдет по сети или будит в эфир излучаться. Да и вопрос был изначально задан не корректно. Намотает он суммасшедшую индуктивность, поставит электролитф на фараду и что? Через межвитковую емкость пройдет помеха, а электролит вообще до одного места, будит работать, как индуктивность. Эта бодяга надолго, нет понимания самого процесса, обьяснять долго и бесполезно.

[As]

...ток потребления 200 мА напряжение 12 В от источника питания(стандартный импульсный купленный на рынке).

Вот ЗАЧЕМ, в условиях значительных помех, использовать импульсный БП?! Мощность - просто смешная, обычный трансформаторный блок + стабилизатор на К142ЕН8Б - и ни каких помех... (даже в габаритах проигрыша почти не будет, что только вес чуть больше - так не для космоса устройство, вроде?

[Bamsik]

Самое интересное что вы никто не отвечаете на вопрос, но даете лишние советы. Импульсный блок это причина, которая заставила меня задуматься о фильтрации. Блок будет стоять не важно какой, просто если он сгорит, то поставят что есть. Я работаю на заводе как сторонняя организация. И могу на замену неделю ехать, а все это время будет стоять тот блок который они поставят, с помехами, с завышенным напряжением и прочей фигней.
Парни ответьте на вопрос про звенья фильтра, если не знаете так не пишите, просто мне скоро оборудование вешать, так вот я не хочу в новый год со страховочным поясом лазить по потолку, только из-за того что поленился поставить фильтр. Устройство автомобильный парктроник он ловит все помехи какие тока можно и выход один поставить фильтр. У меня по сути выбора нет, я уже все купил для фильтра срез 40 КГц, на 20 Гц не выйдет, если нельзя упростить элементы фильтра путем добавления звеньев.

[El-Eng]

Самое интересное что вы никто не отвечаете на вопрос, но даете лишние советы.

Хм, вам ведь русским языком написали - не делают фильтры на 20Гц с индуктивностью 470 мкгн. Не будете, ведь, вы ставить последовательно 10-20 индуктивностей и между ними и землей 10-20 конденсаторов по 1000 мкф. И дело даже не в том, что это громоздко и неэффективно, дело в том, что это - бессмысленно. Я показал один из способов решения задачи, но это - ваше право, прислушаться к совету профессионала или стоять на своем.

[Bamsik]

Я не все сообщение ваше прочитал, видимо увидел нижнюю часть ответа и решил что выше уже предыдущее сообщение, занят на работе. Это все что я хотел узнать. Я сразу написал что читал одну книгу, есть проблема я ее хотел решить исходя из книги. Сейчас посмотрю. Просто в плане подавления помех такого подхода в книге не было. А иногда копаться в интернете целый день потратить жалко, я предпочитаю спросить что читать а не искать, в свое время столько лишней литературы прочитал.