Reducción de ondulación con filtro LC

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Parece que debe ser un problema común, pero no encuentro una respuesta clara en ningún lugar, tal vez mi enfoque sea incorrecto.

Tengo un regulador DC-DC en mi circuito, que tiene una ondulación de 50mV a 200kHz, el consumo de corriente es 500mA, salida de voltaje 5V. Quiero agregar un filtro LC de paso bajo para reducir esto. enlace

Sin embargo, me cuesta determinar qué valores debería seleccionar, ¿existe un enfoque estándar para determinar estos valores según la frecuencia de rizado o de otra manera, o cómo debo hacer para determinarlos?

Saludos Sam

    
pregunta sam

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Me cuesta determinar qué valores debería seleccionar

Es un filtro de paso bajo como este: -

Ypodríaproducirvariasrespuestasespectralescomosemuestraacontinuación:-

Loquenodeseaesunpicoderesonanciaalto(valoresbajosdezeta,\$\zeta\$)porquepodríagenerarunvoltajedesalidaquepodríaexcederloslímitesabsolutosdeloqueestáalimentando.Considereelescenarioenelquesucargaobjetivoesuncircuitológicode5Vquesedañafácilmentecon6Vy,sielsuministroalaentradadelfiltroseactivórápidamente,podríacausaruntimbreenlasalidayelprimerpico.podríaserdesastroso:-

Asíquenecesitascontrolarzeta.Estoesloquehaces.Ustedeligedóndesecolocamejorlafrecuenciadecortedelfiltro:unpocoporencimadeDCdaríaunagranatenuacióndelaondulación,peroleresultarámuycostosoteneruninductorde100henry.Asíqueestablecesusmirasdemaneramáspragmáticaytalvezoptepor20kHzy,apartirdeesto,puededeterminarlareducciónderizadoporquelafrecuenciasereduciráenamplituda40dBpordécada(estándarparafiltrosdesegundoorden).

Entonces,entre20kHzy200kHztieneunareducciónde40dBo100:1.Estollevasuondulaciónde50mVa500uV.Quizásdeseeunpocomásdereducción,asíqueelijaunafrecuenciamásbaja.

Perotodavíatienequecontrolarzetaparaevitarelsobreimpulsoyestosehaceconresistenciasenserieconelinductororesistenciasenparaleloconelcapacitordesalida.Claramente,lasresistenciasenparaleloconCsonequivalentesalacarga,porloquepuedeintercambiarcosassiconocelacorrientedecargamínima.

LaconclusiónesquehaydosfórmulasquesepuedenusarparacalcularL,CyR,yestasson:-

Esto es para R en serie con L (hay otras fórmulas para R || C, por supuesto).

F = \ $ \ dfrac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} \ $

En la primera fórmula Q = 1/2 * zeta, lo ideal es que apuntes a una Q de aproximadamente 0.5 (denominada amortiguamiento crítico) para evitar el exceso. Entonces, ¿cuánto R puedes tolerar en serie? Tal vez 0.1 ohms? Esto ahora le da un \ $ \ omega_0L \ $ de 0.05 ohms. La frecuencia de operación es de 20 kHz, por lo tanto, L = 4 uH.

A partir de esto, puedes calcular C en 15.8 uF.

    
respondido por el Andy aka

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