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仿真LC π型滤波器的时候,为什么会在某个频率点出现突起

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yyy992812
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  • 2019-7-31 21:10:01
10问答币
仿真LC π型滤波器的时候,增益曲线为什么会在某个频率点出现突起?并且在LC比值不一样的时候,这个尖峰的大小也不一样

收藏收藏2
yyy992812
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LV8
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  • 2019-7-31 21:28:25
 
类似于这个图,这个凸起是因为什么呢?

图片1.png (40.69 KB, 下载次数: 59)

类似于这个图

类似于这个图
greendot
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  • 2019-7-31 23:01:15
 
没有足够阻尼,在谐振频率处就会是这样。

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yyy992812
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  • 2019-8-1 22:11:39
 
所有的LC滤波的增益都会在谐振点凸起吗?那这个凸起会导致输出纹波的振荡吗?

greendot
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  • 2019-8-2 15:14:36
 
LC滤波器的输入有源内阻,输出有负载电阻,甚至LC本身都有寄生电阻,这些电阻做成的阻尼够大,Q足够小,就没有凸起,像2楼的图。

yyy992812
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  • 2019-8-5 21:51:24
 
前辈,π型滤波中,前级电容主要作用是什么啊?滤波主要是依靠后级LC吧
greendot
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  • 2019-8-6 10:49:45
 
普通的π型滤波中,前面的电容把高频分量引入地,去掉部分的高频,不也是滤波作用?
yyy992812
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  • 2019-8-6 20:12:26
 
明白了,多谢前辈。
另外想问下,LC滤波的Q值,对于输出纹波有影响吗?
电源不同的工作频率是不是对应LC谐振不同的频率下的Q值?
greendot
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  • 2019-8-7 15:22:50
 
你的LC是指第二级(或后级)滤波器,即输出电容后加接的LC滤波器? 纹波是单指输出电容充放电时的纹波?
yyy992812
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  • 2019-8-8 23:01:11
 
是的,后级LC滤波;
纹波指的是输出电容充放电导致的纹波
greendot
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  • 2019-8-9 17:04:31
 
如果考虑输出电容在内的π filter,有两个谐振频率,一低一高(高的跟后级的L和两个电容有关),应该都是低于开关频率很多的,对开关频率的纹波,Q的高低应该影响不大,不过应用中,总不想见到高Q的情况,所以有时需要增加阻尼,使Q起码低于1 (最好低于0.5)。
yyy992812
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  • 2019-8-10 18:28:02
 
高Q的话,如果在Q对应的频率点,纹波会被相应的放大吧(Q>1)
greendot
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  • 2019-8-11 10:40:56
 
如果谐振频率和纹波频率相同,会被放大。
yyy992812
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  • 2019-8-11 21:52:40
 
也就意味着,Q越小越好,对吗?
greendot
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  • 2019-8-12 11:46:58
  • 倒数10
 
当然。但你会不会把滤波器的谐振频率设计成和纹波频率相同?
yyy992812
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  • 2019-8-12 20:49:31
  • 倒数9
 
当然不会
anfe09
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  • 2021-10-22 15:37:33
  • 倒数8
 
greendot大

Input Filter Design for Switching Power Supplies snva538.pdf (185.92 KB, 下载次数: 16)
文档里说,已经被证明了, 这个公式哪里来的




greendot
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  • 2021-10-27 18:17:48
  • 倒数7
 
这个有点复杂,真的想知道?
anfe09
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  • 2021-10-28 10:33:34
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不,我不想知道了,你这么说那肯定就是非常复杂了。求个处数,给个关键字啥的就中了。能会用,我就满足了。

绿点大,更想知道https://bbs.21dianyuan.com/thread-26209-1-1.html 这个77楼我问的问题。


greendot
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  • 2021-11-1 16:24:54
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这式子应该是出自Middlebrook的论文里的Qopt,
1. 但这里的 ζ2opt 却不等于通常的定义1/2*Qopt,而是1/Qopt?
2. Zo(s)由3阶简化为2阶后,ζ2正比于(n+1)/n,n越大,ζ2越小,peaking越高,实际上peaking应是越低才对,似乎这个简化有问题,
3. 跟着用这个问题 ζ2 和 ζ2opt 相乘(其中道理真的不明白),预设Rd=√(L/C),弄出n=4,说是最佳,难道=5,6,7 不更佳?
4. 当然用 Rd=√(L/C),Cd=4*C 作为经验公式,是可以达到damping效果,但只是考虑了filter本身,未有顾及Zin,如果例子里的Zin更低更低的话,虽然damp了,恐怕还是过不了|Zo|<<|Zin|的准则。
5. Reference 3 Middlebrook 的方法比较靠谱。

另D^2/Ro是对的,这个是DC值,只需考虑DC时的Iin/Vin,=> D^2/Ro。

anfe09
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  • 2021-11-3 18:42:51
  • 倒数4
 



看不懂的我就不问了,我能挑我看懂的验证一下
2、确实是n越大,实际上peaking应是越低,其他参数都一样。



4、这个文档最后还有个 MULTIPLE FILTER SECTIONS,搞多级就变低了。
    TI的我又找到一个文档讲这个的


例子里的Zin更低更低的话肯定对应更大的Cin,我又做了个图


5. Reference 3 Middlebrook 的方法是啥,有这么简单吗,能总结一下嘛。我看这俩文档就吐血,让我吃个现成的吧


哦既然是缺个平方,那张兴柱博士其他的拓扑的公式,比如反激正激啥的,1/Gig(s)补上D的平方是不是都是输入阻抗了。我也不问为啥张兴柱博士的缺个平方了,估计我问了也不懂。




greendot
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  • 2021-11-5 17:39:56
  • 倒数3
 
1.

举个例子,用TI文内的参数,观察Zin的最低点,设定一个比这个低几倍的值Zm,作为filter最高的peaking值,如 Zm=0.9欧,
根据式(1),算出 n=2.92,再用式(2)算出Rd和Cd。比较文内的结果(Fig.5),一样的peaking,但需要的Cd却小了。这才是Optimal design.

2. 细看张博士的Gig(s)定义是ig^/vg^,这个可能是写错了,一般默认Gig里对应的是电感电流iL^,而不是ig^,这样的话,他的Gig(s)公式(D/R)是对的。
真正的输入ig^/vg^,是D^2/R,因为ig^=D*iL^,不难看出 ig^/vg^ 和 iL^/vg^ 的关系。其它的topology,就要看ig和iL的关系,不是乘上一个D就变成Zin的,(以下更正为)例如 boost,ig^就是*iL^,不需補什么,本是(1-D)^2/R。
anfe09
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  • 2021-11-11 19:57:52
  • 倒数2
 
谢谢,绿点大指方向,我拿本本记下来。等以后再用到我再撸公式
小呆呆123
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  • 2021-11-12 09:45:07
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这个写的非常好啊
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