¿Es útil pensar en la capacitancia de entrada SMPS como parte de un filtro LC?

Estoy de acuerdo en que parece un filtro de paso bajo de LC, pero puede ser engañoso: tenga en cuenta que para el análisis, debe usar respuesta en pasos .

Personalmente lo visualizo más cerca de un circuito resonante paralelo LC con dos condensadores; El capacitor de entrada y las capacidades de conmutación que varían significativamente durante la conmutación, se vuelven estáticos una vez que las cosas se calman.

Esta es una vista un poco simplista, pero he encontrado que es lo suficientemente bueno para la mayoría de los circuitos.

Considere las corrientes en el encendido del interruptor, suponiendo que el condensador ya está cargado: la corriente fluye fuera del condensador hacia el interruptor y la corriente fluye desde el inductor al interruptor, por lo que la dirección efectiva de la corriente se opone en la red LC , por lo que no es un circuito de serie clásico, y puede verse como un circuito paralelo para transitorios, al menos.

Paraelanálisisdetransitorios,consideroqueesteesunmétododeanálisispreciso.

Cuandoseabreelinterruptor,elflujodecorrientedisminuye,peroaúnseopone.

Noteelzumbidodecadenteensusparcelas;Estaeslafrecuencianaturaldesucircuito.Estásviendouncomportamientooscilatoriofuertementeamortiguado.

Tambiénesimportanteentenderqueuncondensadorgrande,comoelqueseusaenunafuentedealimentacióndemodoconmutadoyestásujetoalastasasdetransiciónactualesmedidasenunos10sdenanosegundos,tieneun Modelo bastante complejo (ver figura 10)

Por definición, una fuente de alimentación de modo de interruptor encenderá el interruptor principal para entregar energía a la salida; habrá una transición rápida de la corriente de entrada y si la velocidad es lo suficientemente rápida (debido a un cambio repentino en la corriente de salida) se puede generar un pico de voltaje en el terminal Vin suficiente para dañar el controlador. Esto también puede hacer avanzar la salida y, posiblemente, causar inestabilidad que puede causar momentos de jalado del cabello.

Lo mismo ocurre cuando el interruptor principal se apaga, incidentalmente (el signo de la espiga cambia).

En el LTC3630 hoja de datos , hay una excelente discusión de este problema; Como los enlaces a veces mueren, reproduciré la discusión aquí:

  

Condensadores de cerámica y ruido audible

     

Los condensadores de cerámica de mayor valor y menor costo están ahora disponibles   en tamaños de caja más pequeños. Su alta corriente de rizado, alto voltaje nominal,   y el bajo ESR los hace ideales para cambiar las aplicaciones de los reguladores.   Sin embargo, se debe tener cuidado cuando estos condensadores se utilizan en el   entrada y salida. Cuando se utiliza un condensador cerámico en la entrada y   la alimentación es suministrada por un adaptador de pared a través de cables largos, una carga   el paso en la salida puede inducir el timbre en la entrada, VIN. En el mejor de los casos, este   el sonido puede acoplarse a la salida y confundirse con la inestabilidad del bucle.   En el peor de los casos, una corriente repentina de corriente a través de los cables largos puede   potencialmente causar un pico de voltaje en VIN lo suficientemente grande como para dañar la   parte.

     

Para aplicaciones con impedancia de fuente inductiva, como un cable largo,   Un condensador electrolítico o un condensador de cerámica con una serie.   Se puede requerir resistencia en paralelo con CIN para amortiguar el sonido de   El suministro de entrada. La figura 5b muestra este circuito y los valores típicos.   requerido para amortiguar el sonido.

PuedeverelcircuitosugeridocomounareduccióndelaQefectivadelcircuitodeentradaefectivo(sereduceeltamañodeltimbre).Notaríaqueeltérmino\$\sqrt\frac{L}{C}\$apareceenlasecuacionesde factor de amortiguamiento .

Observaría que el uso de un condensador electrolítico (Aluminio) también está listado; Para una primera aproximación, se trata de una red RLC simple para bajas frecuencias, pero como se señaló en el enlace anterior, los fabricantes advierten que no se debe usar este modelo simple para ningún dispositivo electrolítico.