Cuộn cảm với tụ điện bypass?


7

Tôi đã xem xét một vài mạch đầu vào nguồn và một vài trong số chúng gợi ý một cuộn cảm cảm ứng với một tụ điện bypass lớn, sau đó là các tụ điện bypass nhỏ hơn.

Về lý thuyết, đây là những gì tôi diễn giải hiệu ứng mục tiêu là:

Tụ điện bỏ qua cung cấp trở kháng thấp ở tần số cao, và cuộn cảm ngăn không cho dòng điện vào / ra.

Về cơ bản, trong việc sử dụng một tụ điện nội dòng và một tụ điện tách rời, nó tạo ra một mạch LC nối tiếp. Bây giờ một trong những tính chất của mạch LC là chúng có tần số cộng hưởng. Tôi đã mô hình hóa một mạch LC với tải điện trở thuần hoàn toàn kèm theo để mô phỏng những gì mạch đã làm dưới các loại tải khác nhau:

Bộ lọc LC có tải

VG1 là nguồn điện áp để mô phỏng nhiễu và VM1 là sản phẩm của phần mềm mô phỏng để đo điện áp (Tôi đang sử dụng TINA-TI).

Đây là âm mưu Bode cho mạch này:

lô cốt

Vì nhiễu tần số cao dự kiến ​​sẽ giảm rất hiệu quả (nếu tôi không nhầm, ngoài vùng cực đại, nó sẽ phân rã ở mức 40 dB mỗi thập kỷ). Tuy nhiên, có sự tăng đột biến đáng sợ ở khoảng 20 kHz trong đó nhiễu thực sự được khuếch đại rất hiệu quả từ tần số cộng hưởng.

Đây có phải thường không phải là một yếu tố khi điều chỉnh quyền lực cho một hội đồng quản trị? Tại sao bộ lọc RC không được tạo bằng cách sử dụng tụ điện bypass? Có phải vì kích thước tụ điện cần thiết cho bộ lọc RC hiệu quả quá cao? Hay tôi đang thiếu một cái gì đó trong mô hình của tôi?

Ví dụ về sơ đồ lọc công suất được đề xuất đến từ Atmel cho các bộ điều khiển vi mô AVR của họ.


Nó phụ thuộc vào ứng dụng mà bộ lọc như vậy là cần thiết. Nếu nó có tần số chuyển đổi xung quanh đỉnh LC, thì nó sẽ có tác động tiêu cực. Đối với phiên bản RC, công suất tiêu tán bởi R sẽ (một lần nữa, phụ thuộc) lớn hơn so với phiên bản L.
Vlad

Câu trả lời:


7

Tôi thích bộ lọc RC hơn là LC và cộng hưởng là một lý do. Bạn có khả năng khử nhiễu cao hơn tần số cộng hưởng, nhưng hầu như không có gì bên dưới. Nếu sau đó bạn muốn tần số cắt thấp, cuộn cảm có thể trở nên lớn không chính thức.

Tôi đã thấy các mạch trong đó các hạt ferrite EMI được sử dụng, nhưng chúng gần như vô dụng. Chúng có trở kháng gần bằng 0 tại DC, nhưng trở kháng cực đại của chúng (thường là vài trăm ohms) thường nằm trên 50 MHz, do đó, nhiều tiếng ồn sẽ khó được lọc.

Nhưng bộ lọc RC không lý tưởng: điện trở sẽ bị sụt điện áp và nếu bạn chọn điện trở thấp, bạn sẽ cần một tụ điện khá lớn để giữ tần số cắt thấp. Bộ lọc RC có thể được chấp nhận nếu bộ vi điều khiển sẽ không cần nhiều năng lượng (đừng quên những gì nó cung cấp cho I / O của nó!), Nhưng ở mức 5 mA, 100 sẽ giảm 500 mV, sẽ ổn nếu điện áp đầu vào được chọn hơi cao, đặc biệt là cho điều này, nhưng bạn có thể không đủ khả năng.


1

Cách thích hợp để làm điều này là chọn một giá trị và ESR thích hợp cho C1 trong sơ đồ của bạn để làm giảm sự cộng hưởng.

Thí dụ:

  • Điện trở đầu ra cung cấp điện: 10 mOhm
  • Tổng độ tự cảm 100 TIẾNG (bao gồm cả dây)
  • Điện dung 10 TIẾNG

Vì hệ số giảm xóc Eta = R / 2 sqrt (C / L) và chúng tôi muốn Eta> 1, nên chúng tôi dễ dàng nhận được:

R> 2 sqrt (L / C)

Trong trường hợp này R> 6 ohms, vì vậy hãy đặt một điện trở nối tiếp với nắp của bạn.

Một sơ đồ tốt hơn sẽ là 100 HOFF và 3 ohms. Thêm một nắp cục bộ 1 12FF để chăm sóc tần số cao. Nó sẽ không đổ chuông với cuộn cảm.

Mô phỏng mạch, bạn sẽ thấy ...

Tất nhiên, điều này sẽ làm xấu đi sự từ chối của HF, nhưng bạn sẽ không đạt được bất kỳ đỉnh cao nào.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.