Estrangulador inductivo con capacitores de derivación?

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He estado observando algunos circuitos de entrada de alimentación y algunos de ellos sugieren un estrangulamiento inductivo con un capacitor de derivación grande seguido de capacitores de derivación más pequeños.

En teoría, esto es lo que interpreto, el efecto objetivo es:

Los condensadores de derivación proporcionan una baja impedancia a altas frecuencias, y el inductor evita que entren o salgan oleadas de corriente.

Esencialmente, al usar un inductor en línea y un condensador de desacoplamiento, está creando esencialmente un circuito LC en serie. Ahora una de las propiedades de los circuitos LC es que tienen una frecuencia de resonancia. Modelé un circuito LC con una carga puramente resistiva adjunta para simular lo que hizo el circuito bajo diferentes tipos de cargas:

VG1esunafuentedevoltajeparasimularruidoyVM1esunproductodelsoftwaredesimulaciónparamedirvoltajes(estoyusandoTINA-TI).

AquíestáelgráficodeBoderesultanteparaestecircuito:

Como se esperaba, el ruido de alta frecuencia se reduce de manera muy efectiva (si no me equivoco, fuera de la región pico debería decaer a 40 dB por década). Sin embargo, existe un pico siniestro de alrededor de 20 kHz donde el ruido se está amplificando de manera muy efectiva desde la frecuencia de resonancia.

¿Esto no suele ser un factor cuando se trata de regular la potencia de una placa? ¿Por qué no es suficiente el filtro RC creado con capacitores de derivación? ¿Es porque el tamaño del capacitor requerido para un filtro RC efectivo es demasiado alto? ¿O me falta algo en mi modelo?

El ejemplo del esquema de filtrado de energía recomendado proviene de Atmel para sus microcontroladores AVR.

    
pregunta helloworld922

2 respuestas

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Soy más para un filtro RC que un LC, y la resonancia es una de las razones. Tiene una alta supresión de ruido por encima de la frecuencia de resonancia, pero casi nada por debajo. Si luego desea una baja frecuencia de corte, el inductor puede volverse imprácticamente grande.

He visto circuitos donde se usan perlas de ferrita EMI, pero son casi inútiles. Tienen una impedancia cercana a cero en DC, pero su impedancia máxima (a menudo unos cientos de ohmios) a menudo se encuentra por encima de los 50 MHz, por lo que casi no se filtra mucho ruido.

Pero el filtro RC no es ideal: la resistencia tendrá una caída de voltaje, y si elige una resistencia baja, necesitará un condensador bastante grande para mantener la baja frecuencia de corte. Un filtro RC puede ser aceptable si el microcontrolador no necesita mucha potencia (¡no se olvide de lo que proporciona a sus E / S!), Pero a 5 mA un 100 ya caerá 500 mV, lo cual está bien si El voltaje de entrada se elige un poco alto, especialmente para esto, pero tal vez no pueda permitirse.

    
respondido por el stevenvh
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La forma correcta de hacer esto es elegir un valor adecuado y una ESR para C1 en su esquema para amortiguar la resonancia.

Ejemplo:

  • Resistencia de salida de la fuente de alimentación: 10 mOhm
  • Inductancia total 100µH (incluidos los cables)
  • Capacitancia 10µF

Dado que el factor de amortiguación Eta = R / 2 sqrt (C / L) y queremos Eta > 1, obtenemos fácilmente:

R > 2 sqrt (L / C)

En este caso, R > 6 ohms, así que ponga una resistencia en serie con su tapa.

Un mejor esquema sería 100µF y 3 ohmios. Agregue un límite local de 1µF para cuidar las altas frecuencias. No sonará con el inductor.

Simula el circuito, verás ...

Por supuesto, esto empeorará un poco el rechazo de HF, pero no obtendrás ningún pico.

    
respondido por el peufeu

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