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加了濾波電路,結果電源紋波還變大了,!

 Ricky_圖書館 2016-06-15

                                           


理想模型分析:

在高頻段,,阻抗由電阻成分構成,,隨著頻率升高,磁芯的磁導率降低,,導致電感的電感量減小,,感抗成分減小 但是,這時磁芯的損耗增加,,電阻成分增加,,導致總的阻抗增加,當高頻信號通過鐵氧體時,,電磁干擾被吸收并轉換成熱能的形式耗散掉,。


一般磁珠的參數(shù)會標稱高頻的電阻值,但往往大家只關注這個參數(shù),,而忽略其低頻的電感值,。

所以,這個電路中,,我們理想的模型是一個RC濾波電路:


我們希望我們的濾波電路,,能夠把高頻部分濾掉。

假設我們有一個標稱100歐姆的磁珠,,就表示這個磁珠在100MHz時的電阻為100歐,,在直流時為0歐,所以可以建立以下是用于快速理解的磁珠模型:



可見,,在直流時,,L將R短路,因此磁珠就表現(xiàn)為0歐,。

而當高頻的噪聲通過時,,L近似為無窮大,因此磁珠就表現(xiàn)為一個100歐的電阻,。

但是從實際測試的效果來看,,并不是如我們所愿。


實際模型分析:

鐵氧體可以等效為一個電感與電阻并聯(lián),,在低頻與高頻時分別呈現(xiàn)不同的特性,。

磁珠在低頻段,阻抗由電感的感抗構成,,低頻時R很小,,磁芯的磁導率較高,因此電感量較大,,L起主要作用,,電磁干擾被反射而受到抑制,并且這時磁芯的損耗較小,整個器件是一個低損耗,、高Q特性的電感,,這種電感容易造成諧振因此在低頻段,有時可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后干擾增強的現(xiàn)象,。

如果我們的負載又比較小的時候,,整個電路就是一個LC電路。下圖為磁珠的阻抗曲線,。

如果我們選擇的電容,,和磁珠正好是以下這種情況。并且開關電源的開關頻率又在諧振頻率附近,。那么就出現(xiàn)了“諧振”,,也就是輸入信號,在這個頻點被放大,。


那么我們就需要把這個諧振點降低頻率,,遠離開關頻率。讓電源紋波在這個濾波電路的衰減區(qū),。這就需要增加電容的容值,。

有的朋友經(jīng)過計算,覺得自己的電路諧振點應該是小于開關頻率的,,但是實際測試,,還是比預想的頻率要大。這是為什么呢,?


直流電壓值變大了,,電容值變小(耐壓范圍以內)



在給出的多種電容類型中,,最常用的是X5R,、X7R。所有的型號在環(huán)境條件變化時都會出現(xiàn)電容值變化,。尤其Y5V在整個環(huán)境條件區(qū)間內,,會表現(xiàn)出極大的電容量變化。

當電容公司開發(fā)產(chǎn)品時,,他們會通過選擇材料的特性,使電容能夠在規(guī)定的溫度區(qū)間(第一個和第二個字母),,工作在確定的變化范圍內(第三個字母),。我正在使用的是X7R電容,它在-55°C到+125°C之間的變化不超過±15%,。

當我們在電容兩端加上電壓時,,我們發(fā)現(xiàn)電壓就會導致電容值的變化(在耐壓范圍以內)。電容隨著設置條件的變化量是如此之大。我選擇的是一只工作在12V偏壓下的耐壓16V電容,。數(shù)據(jù)表顯示,,4.7-μF電容在這些條件下通常只提供1.5μF的容量。


我們可以看到,,不同的型號,,不同的耐壓,不同的封裝的電容,,隨著電壓上升的下降趨勢,。

對于某個給定的封裝尺寸和瓷片電容類型,電容的額定電壓似乎一般沒有影響,。


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