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如何計(jì)算LC 紋波濾波器衰減倍數(shù)

 

LM2576這個(gè)開關(guān)型穩(wěn)壓三極管資料上有這么一段話：

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.

意思是在輸出增加一個(gè)小的LC濾波器（20uH 和 100uF），能有效的降低輸出紋波。使用這個(gè)濾波電路能將輸出紋波衰減10倍。

根據(jù)20uH和100uF，10倍的衰減倍數(shù)是怎么計(jì)算出來的？

備注：開關(guān)頻率是52KHZ。

小弟不才，望高手指教！謝謝！

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zq2007
LV.11
2
2011-12-26 20:31
沒錯(cuò)，就是降低輸出紋波用的
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uChip
LV.3
3
2011-12-27 07:50
@zq2007
沒錯(cuò)，就是降低輸出紋波用的
請(qǐng)問zq2007,根據(jù)根據(jù)的電容和電感，10倍的衰減是怎么計(jì)算出來的？
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lastreg
LV.3
4
2011-12-27 10:00
@uChip
請(qǐng)問zq2007,根據(jù)根據(jù)的電容和電感，10倍的衰減是怎么計(jì)算出來的？

只考慮幅頻特性的話，比較簡(jiǎn)單，

可用 容抗/(容抗+感抗)來估算，分子分母取模即可，（考慮負(fù)載電阻時(shí)，并在容抗上），

如果要精確計(jì)算，可以列出傳遞函數(shù)，或頻域內(nèi)的輸出比輸入，再計(jì)算，有點(diǎn)麻煩。

這里的10倍，估計(jì)不是理論值，理論值應(yīng)遠(yuǎn)大于10，考慮電容的ESR,ESL等因素，紋波衰減量在10以上。

淺見，供參考。

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uChip
LV.3
5
2011-12-27 10:54
@lastreg
只考慮幅頻特性的話，比較簡(jiǎn)單，可用容抗/(容抗+感抗)來估算，分子分母取模即可，（考慮負(fù)載電阻時(shí)，并在容抗上），如果要精確計(jì)算，可以列出傳遞函數(shù)，或頻域內(nèi)的輸出比輸入，再計(jì)算，有點(diǎn)麻煩。這里的10倍，估計(jì)不是理論值，理論值應(yīng)遠(yuǎn)大于10，考慮電容的ESR,ESL等因素，紋波衰減量在10以上。淺見，供參考。

 

上面是仿真的結(jié)果，顯示衰減倍數(shù)是1 / 0.075 = 13.33

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

去倒數(shù)的話，等于212倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10倍。


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lastreg
LV.3
6
2011-12-27 11:12
@uChip
[圖片] 上面是仿真的結(jié)果，顯示衰減倍數(shù)是1/0.075=13.33如果采用容抗/（容抗+感抗）來估算的話，0.0306/（6.53-0.0306）=0.0047去倒數(shù)的話，等于212倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10倍。
把電路中的參數(shù)改為，Vin=10V,f=100Khz,L=100uH,C=1uF再試下結(jié)果？
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uChip
LV.3
7
2011-12-27 14:58
@lastreg
把電路中的參數(shù)改為，Vin=10V,f=100Khz,L=100uH,C=1uF再試下結(jié)果？
 
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lastreg
LV.3
8
2011-12-28 07:59
@uChip
[圖片] 上面是仿真的結(jié)果，顯示衰減倍數(shù)是1/0.075=13.33如果采用容抗/（容抗+感抗）來估算的話，0.0306/（6.53-0.0306）=0.0047去倒數(shù)的話，等于212倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10倍。

真是糊涂，

仿真波形中電容電壓波形明顯與輸入波形頻率不一致，

VC的頻率大概3K多，估計(jì)是LC諧振頻率，那個(gè)載頻的小波應(yīng)該是電容電壓，

可以在電容上并一個(gè)電阻到地，如100歐或幾十歐，加個(gè)阻尼，經(jīng)過足夠長的時(shí)間并可得到真實(shí)的電容電壓了。

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uChip
LV.3
9
2011-12-28 09:03
@lastreg
真是糊涂，仿真波形中電容電壓波形明顯與輸入波形頻率不一致，VC的頻率大概3K多，估計(jì)是LC諧振頻率，那個(gè)載頻的小波應(yīng)該是電容電壓，可以在電容上并一個(gè)電阻到地，如100歐或幾十歐，加個(gè)阻尼，經(jīng)過足夠長的時(shí)間并可得到真實(shí)的電容電壓了。
謝謝lastreg，的確是LC諧振了。加上一個(gè)低阻值的電阻，電容上的波形就OK了。
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