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| | | | | 方向可行,要计算NPO电容实际损耗和实测自发热温升。另外,叠层电容是否有噪音问题,这个要小心。
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| | | | | | | 到时候看PCB空间位置, 允许的话N越大越好!比喻说10个甚至更多,留足位置,根据实际测试情况增减之
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| | | | | | | 其实我一直都不是很清楚,LLC的输出滤波,如果前端采用薄膜电容,后端电感+电解,那么前端这个薄膜电容究竟用多大的容值为合适?因为基本大部分的高频纹波电流,都流过这个薄膜了。 |
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| | | | | | | | | 容值、个数都不重要,重要的是(总)体积,只要不输于后面的电解即可,就像农民伯伯的担子,两头要基本一样重不是?
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| | | | | | | | | | | 李版的意思是,前端薄膜电容(或者瓷片电容)的总容值和后端L+C滤波的C容值差不多大小即可?
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| | | | | | | | | | | | | | | 这与能量平衡、能量(功率)密度、通量有关。开关电源最基本的功能是能量转换(而不是信号处理),因此位于主能量通道上的所有元件首先应视为功率元件看待其(其次才是它的电气参数的)合理性。
类似的以个头比例大致相等的关系还有:输入滤波电容与输出滤波电容的比例,磁性元件与容性元件的比例,磁芯元件中磁性材料与导线(也就是Ae与Aw)的比例、拓扑电感(变压器)与滤波电感的比例。这些比例关系冥冥之中决定了你的电源设计是否合理。
咱们开关电源工程师要养成这样的审美习惯:只要这些比例严重失调,除非有充分的理由,否则均可能存在潜在的不合理。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 李版续样来个实例? 先试试: “输入滤波电容与输出滤波电容的比例” ?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 站内已经有很多实例哈
比如输出电解是D30*30,输入侧电解也可简单按同等封装选取,或者按储能相等选取,二者差别不大,视觉大致对称,而且很难找到反例。
如果输出电容比输入电容小很多,那这个电源多半是个充电器,因为负载可等效为电容----理由充分!
如果电源为PFC,输入不能用电解,要用CBB,所有CBB(包括CX)相加,大致也与PFC输出电解个头相当,你妄图用一个贴片电容(即使参数相等)来代替所述CBB一定是要傻眼的。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 李版这是见尽世上所有各种应用、拓扑、功率频率的电源,得此伟论,还是只基于几个例子?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 能量平衡不只是伟论,也是真理。难道滤波的本质不是能量平衡?
此事确实与应用有关,这里只讨论需要滤波的功率应用,电热(熔)、射频、谐波补偿等无需滤波的功率应用(信号处理也)不在讨论之列
此事与拓扑的关系甚少,拓扑之于其前后滤波它就是个黑匣子,不同拓扑的前后滤波应力虽然稍有差异,但一定不会有明显(比如数量级)的差异。
与频率的关系更是不值一提,如果频率成了关键因子,那对于频率为零的 LDO 电源的滤波将置于何地(悄悄告诉你,它还是前后相等为宜)?
并不排除有输入输出滤波显著不成比例的案例,那一定是如前所述:1、有充分理由。2、设计(总有什么地方)不合理(不排除迫不得已)。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | “能量平衡不只是伟论,也是真理。难道滤波的本质不是能量平衡?” 先记下。
(悄悄告诉你,前后相等为宜之说,恐怕你是误会或搞错了。)
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 悄悄告诉你, 前后相等为宜之说是你自己在此贴40楼信誓旦旦的 伟论: 开关电源中变压器的Saber仿真辅助设计二:滤波
然后,你能否悄悄告诉我,以下从哪一步开始?事情就变得突然不再适合你的 前后相等为宜之说的 伟论:
A:C-L-C 三端滤波网络
B:C-R-C 三端滤波网络
C:C- LDO-C 三端无源电压调节器
D:C- 拓扑-C 三端有源电压调节器
E:C- 拓扑-C 四端隔离型开关电源
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 你的为宜,只是衰减一事?环路,瞬态反应,负载,holdup time,纹波电流,ESR,Q值 就不理了。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 说的是输入滤波电容与输出滤波电容的比例,当然只管滤波。指出22楼哪一步没?继续!
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 滤波一贴的40楼,指的是CLC Filter,就是两个电容的比例,涉及23楼里讲的。
你的输入输出电容,我理解是拓扑前后滤波器的电容。哪一步没,没什么?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 咱们一步一步来:22楼A可以了,你意思从B这一步开始就不行了?说理由:为什么CRC滤波电容前后不宜相等?因为R?因为23楼说的那些事情? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我没有说宜或不宜相等,(23楼的是一个例子而已),只是针对你"能量平衡"之说,得出前后电容相等的结论。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 摘录你在彼贴40楼的伟论:可以肯定C1=C2=Co/2时滤波效果最佳、、这可不是我一家之言。
虽然你是从信号分析的角度得出此伟论,但并不等于别人不能从能量平衡的角度分析得出同样的结论吧?也不能由此推断能量平衡就不是它的本质吧?
你的最佳我说成是为宜应该是一个意思吧?不至于戴上篡改伟论的帽子吧?
以滤波效果最佳来理解和配置滤波器,比23楼的其他考虑更符合滤波器的本质吧?
因此可以认为22楼A没有问题了吧?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 你完全可以从能量平衡的角度来分析,请分析来看看? 为什么能量平衡就是它的本质,指的是哪里的能量?
“这可不是我一家之言” 是意指两个C最好不相等,不要搞错。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 现在22楼A还有没有问题?是不是C1=C2滤波效果最佳?
能量平衡的问题我准备放到D去一起分析,中间还隔着BC,不着急。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 以Buck为例,两个电感定了,Co定了,只考虑滤波效果,22A可以。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 22B有没有问题?C呢?只考虑滤波效果。因为此时前后电压不同,容量相等转变为储能相等。有没有问题?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 如果能证明“容量相等转变为储能相等”,还不确定没有问题。证明一下?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 截止目前为止,此事还与Buck无(到D才有)关,只是CLC或者CRC滤波,只有一(而不是两)个电感或者电阻。
基本模型为:带噪音的特定电流源,通过CRC滤波,总容量不变的前提下,前后电容处于何种比例才能使输出纹波电压最低?证明吧。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 电流源? 为什么要我证明呢? 最好就是你来证明能量平衡/电容相等是否成立,成立了,所有A,B,C,D,F,G.....Z 就一次全部解决了,无需续个来讨论。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 据说,能量平衡原理不需要证明,世间万物无不遵循,包括输入输出滤波电容。
在电力电子领域,电容是储能的,对于功率滤波而言,它是对纹波做功的,做的是无功,把纹波能量无损地转换成直流,它是个能量转换器。
现在考察22楼的命题:
22C:C1-LDO-C2 三端无源电压调节器
22D:C1-拓扑-C2 三端有源电压调节器
二者在输入输出滤波电容上有什么区别呢?
经过前面的讨论,我们已经知道22C,C1=C2为宜
如果我们只是想用22D代替22C,PIN对PIN直接焊上去,就无需改变C1\C2原先的格局,这时仍然是C1=C2为宜。
但实际上二者是有区别的,区别在于在这两个结构中:
LDO等效为一个电阻,电阻是有损的,安静的。
拓扑等效为一个直流变压器,它是无损的(这个喜欢),内部翻江倒海,全额高频噪音(这就可恶了)。
是这样吗?
不完全是这样!拓扑并不能直接等效为一个直流变压器,它要加上C1和C2才能等效为一个直流变压器。
显然,C1和C2另有任务。
另有的任务就还是滤波,只不过噪音的来源是拓扑内部,这时,如果22C原先的配置能够胜任此任务,我们就无需另外考虑,还是C1=C2为宜。
于是,能不能胜任?这就是我们首先需要考证的。
*未完待续*
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什么时候讨论过,证明过,22B和22C没有问题?
什么概念使你认为LDO只是个“电阻” ?
“它是对纹波做功的,做的是无功,把纹波能量无损地转换成直流,它是个能量转换器。” - 又记下。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我都不着急,你着什么急?放个十天半月也无妨,或许明年开春再议也说不定。
如果你急于想说点啥,但说无妨,早就在21楼等你,结果你无以为继。
我说过的内容太多,大约几十万字,不知道你记下来完没?继续记!之前确实没想到你这个习性。
这是人家的贴,不是你家里,最好不要喧宾夺主、指手画脚,你觉得呢?
有没有讨论?有没有证明?不见得都需要你同意吧?你说呢?
貌似我每说一句话你都颇有微词,我感觉你不是来讨论问题的,到像是专程来反驳我的,
反驳一个人很有意思吗?
被反驳的人就一定要申辩?顺着你的思路去?
你以为你提出的任何问题别人都必须回答?
你以为人家都不会(悄悄告诉你我就是)故意怠慢你?
你以为你把之前的讨论反过来咀嚼就会打乱别人的节奏、就会改变最后的结局?
你觉得呢?
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(21楼又不是问我回我耶)
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并不是说谁说的话或者谁的观念就不能反驳,而是说以反驳别人(而不是讨论问题)为目的的反驳就背离了学术辩论的精神。甚至一时半会没回过神来反驳不了,就以“记下了”相威胁。“记下了”是什么意思?你以为别人看不出来?
并不是谁在某个楼层曾经讲过什么就一定是伟论,别人就一定要重视?你以为你是个谁,别人可能不以为。
21楼是同时回18、20楼的,关键词已经黑体,既然在质疑我的错误,想必有你们正确的,不妨说出来听听?
借此机会向贴主致歉,这是你的地盘,但实在移不出去,实在不好意思。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 不对啊,开始是说的体积,怎么又变成容量了
除了体积,表面积、质量/重量有没有影响啊?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 兄弟别急,因为之前有两个 SB在此找茬,既提不出自己的观念,又老是说些 GP不通的东西想打断别人,明显不是来讨论问题的,因此耽误了对你的回复。
截止目前为止(从22A到22C),确实是容量相等为宜。
这事很容易证明:
首先输出电容C2的配置,显然是与输出阻抗匹配为目的。在此滤波系统中,只要Rz为纯阻性,当C1=C2时输出纹波最低,且无论输入阻抗Rin以及输出阻抗Rz的大小、R1阻抗的大小和性质、以及I2的幅度和频率为何值,都是如此。
但从22D( C-拓扑-C 三端有源电压调节器)开始,事情发生了些许变化,不再是C1=C2为宜(此处紧接39楼),而变成了C1、C2的储能相等为宜。
这事也很容易证明:
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | SB啊 ~
谁有闲工夫找你茬了。说的都是啥G.P呢 ~
懒得理你。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1. CRC。意思不是指图里的任何电阻值的组合,都是C1=C2纹波最低吧?
2. 拓扑。现在又不再是C1=C2了,改为储能相等,这就是李版的能量平衡、电容是个能量转换器的思路吧,假使是储能相等了,跟纹波的关系是怎样的?后面该如何考察电容的储能和计算电容值?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1、在此滤波系统中、、、当C1=C2时输出纹波最低,且无论、、、、R1阻抗的大小和性质、、、、,都是如此。
2、先看模型,待续
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1. 即是说图里转变任何一个,两个或三个电阻的值,都成立?
2. 上面不是说了,很容易证明,且加以示意图,就不能就这图,解释一下?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1、差不多,仅 Rz不能改变性质(可以改变阻值)。
2、说了不急,起码等有人关注再议。
解释一下也行,比如:
对C2取脱离体,不难证明:它( 对于功率滤波而言,电容)就是 个能量转换器、滤波的本质就是能量平衡
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1. 这么肯定?有条件的吧。你的图改了又改,看来是仿真过了。觉得这个勉强可分作两级看,第一级是Rin,C1,第二级R1, C2。例子:如Rin一直变小,第一级的滤波会一直弱化,这样C1(=Co/2) 等于浪费了,不如吧C1分大部分给C2,强化后级,即C1小C2大,才是最佳。
2. 估计没几人会关注。电容是个能量储存器,说是能量转换器,如何转,什么时候转?能量平衡放诸什么地方皆可,唯能量平衡和滤波的关系是怎样的?平衡,是指两个能量E1=E2,那E1,E2是那个能量,两个电容的储能?和滤波、纹波的关系又是怎样的?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 1、对于功率滤波,没条件。CRC π形滤波它就是一级。如果它有上一级,要吗是个功率源,要吗是另一个CRC π形滤波,无论哪种,其阻抗都是大致匹配的,都是为了输出功率,但后者的C2确实可以与本级的C1合并看待,结果还是C1=C2。你说那种情况确实存在,可归结为信号滤波,比如采样,只考虑C2,但不在讨论之列。
2、慢慢看能量转换过程,或者你把该脱离体(电容滤波)看成是个4端器件分析,全图(电压调节器)也同样看成另一个4端器件与之比较,立即可得到二者要吗都是能量转换器,要吗都不是的结论。
至于其他后续,先多放几天,看看有没有人先看出点端倪。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 难道滤波的本质不是能量平衡?
---- 再表示“怀疑””
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 等待不用怀疑和没有误会或搞错的伟论出现。----我等到花儿都谢了!----
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| | | | | NPO的总RMS电流约为40/2=20A,N=10的话,每个承担2A,NPO上的ripple =0.45Vpk-pk , fsw=fr=100KHz,ESR=0 计。
再加一个1uH电感和1000uF电容,ripple 已是小于1mV了(@ ESR=0),ESR是50mΩ的话,ripple ≈ 18mVpk-pk 。
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| | | | | 功率分频式滤波一直在用,但用的是X7R,用NPO的话可能会容量不够而导致环路震荡 |
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| | | | | | | NPO容量不够?什么意思?比喻说1210封装为例,同等耐压,NPO容值要小X7R很多?
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| | | | | | | | | 是的,NPO容值做不大,X7R却可以做大(数量级的差别),但也可以故意做小,即使相同封装
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| | | | | | | | | | | 25V的1210封装,NPO材质可以做到多大容值呢?
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| | | | | | | | | | | | | NPO以容值的温度稳定性著称,为此付出的代价就是容量做不大,如果说有什么电容最不适合做功率滤波,那就是NPO。
一开始就告诉你,这个电容首先要考虑的是体积(要与电解可以比拟),其次才是容量,建议大于电解的1%(直接并)~10%(π形),而材质、电流耐量、热是最后才考虑的事情。
于是,即使你用比如100只2510封装的NPO勉强凑够上述体积和容量,它也一定不会比同样体积的X7R或者CBB在其他任何方面更具优势。为啥非要用NPO?
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| | | | | | | | | | | | | | | X7R和NPO对比,后者除了容值稳定性较佳之外,那这个承受高频电流的冲击能力是不是比X7R也上一个档次? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 物理上,电流耐量与体积成正比,只要你先做够体积,那都不是问题。
说了,电流耐量是放最后才考虑的事情,即使放最后,实际上你也考量不了,因为电流耐量会转化为发热的问题,而发热的问题也会转化为体积、表面积和散热的问题,最终还是归结为体积问题,又回到起点。
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