En mi diseño de circuito, utilizo un diseño de filtro de fuente de alimentación que se usa comúnmente en mi empresa, es decir, un filtro pi que tiene una gran tapa electrolítica (10uF), un inductor y un pequeño condensador cerámico (100nF) en el otro extremo, Para cada módulo en mi circuito. ¿Cómo debo diseñar estos valores para un diseño de grado industrial?
Básicamente, está preguntando cómo diseñar una red de filtrado y desvío de la fuente de alimentación. Esta pregunta es realmente demasiado amplia para responder completamente aquí, pero daré algunas ideas generales. Probablemente otras respuestas señalarán problemas que he olvidado o soluciones alternativas.
Supondré que está hablando de un diseño de placa de PC (a diferencia del diseño de IC o el diseño del sistema de chasis).
El filtro de la fuente de alimentación tiene varias responsabilidades en su circuito:
Evita que el ruido de la fuente de alimentación y las interferencias recibidas en las líneas de la fuente de alimentación afecten negativamente el funcionamiento del circuito.
Evita que el ruido de conmutación de un IC en tu circuito afecte de manera adversa la operación propia o la operación de otros ICs.
Evita que el ruido de conmutación de tu circuito genere emisiones irradiadas de las líneas de alimentación.
Para diseñar su red de suministro de energía con cuidado, necesitará modelar cada una de las fuentes de ruido, luego usar cálculos o simulaciones para determinar cómo contribuye cada una a los efectos que describí; luego determine una topología de filtro y valores de componentes que limiten adecuadamente estos efectos.
En términos generales, la tapa de entrada (10 uF en su ejemplo) y el inductor en su circuito son responsables de # 1; Los límites individuales de 0.1 uF en cada IC son responsables de # 2; y las tapas y el inductor de 0.1 uF son responsables de # 3.
Además, la importancia de cada problema depende de los detalles de su circuito:
Para un circuito analógico de precisión, tenga especial cuidado con la fuente de ruido que afecta al circuito.
Para un circuito digital, tenga especial cuidado con las emisiones generadas.
Para un circuito de señal mixta, tenga en cuenta las preocupaciones de los circuitos analógicos y digitales, y también esté especialmente preocupado por el ruido generado por los circuitos digitales que afectan el rendimiento de los circuitos analógicos.
Un par de otras consideraciones:
Usted mencionó que su circuito usa un inductor en el brazo superior del pi. En su lugar, a menudo se usa una cuenta de ferrita en esta ubicación porque es menos probable que cause una oscilación debido a la resonancia con las capacidades en su circuito. Por otro lado, a menudo es difícil especificar un modelo completo para una cuenta de ferrita y es tan difícil predecir su comportamiento con la simulación.
Usted menciona una tapa electrolítica de 10 uF en la entrada. Esto no es realmente un valor muy grande. He visto circuitos con muchos cientos de uF en esta ubicación. Sin embargo, aumentar este valor también aumenta la corriente de arranque extraída de la fuente de alimentación cuando el circuito está encendido.
Dicho esto, la red que usted describe es muy común y será adecuada para muchas situaciones. Si tiene una buena razón para mejorarla, haga preguntas más específicas y trataremos de ayudarlo.
Depende de la impedancia de salida de la etapa anterior, la impedancia de entrada de la siguiente etapa y la frecuencia de corte que desee. Sin toda esa información, su diseño no estará adecuadamente restringido. Tendrá que modelarlo como una fuente de voltaje ideal, en línea con una impedancia de salida, en paralelo con la primera pata pi, en serie con la parte superior del filtro pi, en paralelo con la segunda pata pi y la impedancia de entrada del segunda etapa.