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如何计算LC 纹波滤波器衰减倍数

 

LM2576这个开关型稳压三极管资料上有这么一段话:

An additional small LC filter (20uH & 100uF)can be added to the output to further reduce the amount of output ripple and transients. A 10 x reduction in output ripple voltage and transients is possible with this filter.

意思是在输出增加一个小的LC滤波器(20uH 和 100uF),能有效的降低输出纹波。使用这个滤波电路能将输出纹波衰减10倍。

根据20uH和100uF,10倍的衰减倍数是怎么计算出来的?

备注:开关频率是52KHZ。

小弟不才,望高手指教!谢谢!

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zq2007
LV.11
2
2011-12-26 20:31
没错,就是降低输出纹波用的
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uChip
LV.3
3
2011-12-27 07:50
@zq2007
没错,就是降低输出纹波用的
请问zq2007,根据根据的电容和电感,10倍的衰减是怎么计算出来的?
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lastreg
LV.3
4
2011-12-27 10:00
@uChip
请问zq2007,根据根据的电容和电感,10倍的衰减是怎么计算出来的?

只考虑幅频特性的话,比较简单,

可用 容抗/(容抗+感抗)来估算,分子分母取模即可,(考虑负载电阻时,并在容抗上),

如果要精确计算,可以列出传递函数,或频域内的输出比输入,再计算,有点麻烦。

这里的10倍,估计不是理论值,理论值应远大于10,考虑电容的ESR,ESL等因素,纹波衰减量在10以上。

浅见,供参考。

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uChip
LV.3
5
2011-12-27 10:54
@lastreg
只考虑幅频特性的话,比较简单,可用容抗/(容抗+感抗)来估算,分子分母取模即可,(考虑负载电阻时,并在容抗上),如果要精确计算,可以列出传递函数,或频域内的输出比输入,再计算,有点麻烦。这里的10倍,估计不是理论值,理论值应远大于10,考虑电容的ESR,ESL等因素,纹波衰减量在10以上。浅见,供参考。

 

上面是仿真的结果,显示衰减倍数是1 / 0.075 = 13.33

如果采用容抗/(容抗 + 感抗)来估算的话,0.0306 / (6.53-0.0306) = 0.0047

去倒数的话,等于212倍,远远大于10倍。


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lastreg
LV.3
6
2011-12-27 11:12
@uChip
[图片] 上面是仿真的结果,显示衰减倍数是1/0.075=13.33如果采用容抗/(容抗+感抗)来估算的话,0.0306/(6.53-0.0306)=0.0047去倒数的话,等于212倍,远远大于10倍。
把电路中的参数改为,Vin=10V,f=100Khz,L=100uH,C=1uF再试下结果?
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uChip
LV.3
7
2011-12-27 14:58
@lastreg
把电路中的参数改为,Vin=10V,f=100Khz,L=100uH,C=1uF再试下结果?
 
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lastreg
LV.3
8
2011-12-28 07:59
@uChip
[图片] 上面是仿真的结果,显示衰减倍数是1/0.075=13.33如果采用容抗/(容抗+感抗)来估算的话,0.0306/(6.53-0.0306)=0.0047去倒数的话,等于212倍,远远大于10倍。

真是糊涂,

仿真波形中电容电压波形明显与输入波形频率不一致,

VC的频率大概3K多,估计是LC谐振频率,那个载频的小波应该是电容电压,

可以在电容上并一个电阻到地,如100欧或几十欧,加个阻尼,经过足够长的时间并可得到真实的电容电压了。

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uChip
LV.3
9
2011-12-28 09:03
@lastreg
真是糊涂,仿真波形中电容电压波形明显与输入波形频率不一致,VC的频率大概3K多,估计是LC谐振频率,那个载频的小波应该是电容电压,可以在电容上并一个电阻到地,如100欧或几十欧,加个阻尼,经过足够长的时间并可得到真实的电容电压了。
谢谢lastreg,的确是LC谐振了。加上一个低阻值的电阻,电容上的波形就OK了。
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