lc低通滤波电路原理讲解,lc低通滤波器传递函数
chanong
|01 LC低通滤波器前面我们提到了RC滤波器,所以当然也有LC滤波器,但是几乎所有的电子车控制器在电源输入端都采用了LC滤波器,特别是为了更好的EMI效果,已经是这样了。下图显示了控制器中常用的LC 滤波器。图1 显示了二阶LC 低通滤波器,图2 显示了三阶低通滤波器。两者都常用于开关电源。 L和C的值与电源的工作频率密切相关。
图1
图2
02 实际应用与计算首先,我们需要知道LC低通滤波器的截止频率(本文讨论的是谐振频率)。
f为谐振频率,即LC电路谐振的频率,用户可以转换成适合自己的芯片,以TI的LM5176(我从官网随机找到的一款芯片)为例。图3显示了TI官网的典型应用电路,但根据数据表中的典型电路构建PCB时经常会出现EMC问题。可以看到,手册推荐的典型电路的电源输入部分,并没有EMC相关的考虑。
图3 现在在A点插入前面提到的LC低通滤波器(以二阶为例)。首先,检查电源的开关频率。根据手册我们可以看到fsw范围是:继续
因此,在设计滤波器时,我们通常将截止频率设置在175kHz以下。
03 设计方法LC低通滤波器设计通常采用归一化K型滤波器设计方法,并定义以下变量。 fcut: 待设计滤波器的截止频率fr: 参考滤波器的截止频率Lr: 是归一化电感Cr: 是归一化统一电容。 Creal:用于电容值的实际计算Lreal:用于电感值的实际计算通常,截止频率设置得尽可能低,以获得更好的抑制效果。例如,设置fcut。=50kHz,这里直接使用mathcad计算。
根据实际电容值调整后的最终计算结果为:Lreal=3.1uHCreal=3.1Uf,下图4和图5模拟了计算参数,如果频率为175kHz,滤波器可以衰减接近-20dB。
图4
图5
以上是对LC滤波器在DCDC中的应用的简单分析。谢谢。








