8 (800) 333 19 59

Бесплатный звонок по России

LC-фильтры

Заказать LC-фильтры

Что такое LC-фильтр

LC-фильтр - это фильтр нижних частот, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора. Он предназначен для предотвращения прохождения некоторых высокочастотных компонентов переменного тока через цепь. 

LC-фильтр объединяет катушки индуктивности (L) и конденсаторы (C) для формирования низкочастотной, высокочастотной, мультиплексорной, полосовой или полосовой фильтрации в радиочастотах (RF) и во многих других приложениях. Пассивные электронные LC-фильтры блокируют или уменьшают шум (EMI) от цепей и систем, и разделяют или кондиционируют полезные сигналы.

В то время как идеальные фильтры будут пропускать нужные частоты сигнала без вносимых потерь или искажений, и полностью блокировать все сигналы в полосе задерживания, реальные фильтры имеют сопротивления постоянного и переменного тока, которые вносят вклад в вносимые потери, что требует тщательного выбора компонентов. Выбор точных значений деталей для конкретного применения требует компонентов высокого качества, а также полных технических характеристик и моделей производительности. Самыми простыми в разработке и реализации являются низкочастотный и высокочастотный типы.

Высокодобротные индукторы для ВЧ-микросхем и индукторы с воздушным сердечником Coilcraft для поверхностного монтажа с жесткими допусками помогают достичь максимальной производительности во всех этих категориях ЖК-фильтров.

Принципиальная схема LC фильтра нижних частот

На более высоких частотах индуктор действует как дроссель, который блокирует прохождение компонентов переменного тока. Между тем, импеданс конденсатора уменьшается и образует путь для прохождения высокочастотных компонентов. Идея LC-фильтра состоит в том, чтобы предотвратить попадание высокочастотных компонентов переменного тока в нагрузку. 

В идеальном мире напряжение на выходе источника постоянного тока представляет собой идеальную горизонтальную линию при наблюдении на осциллографе. Однако мир далек от совершенства, и напряжение никогда не бывает идеальным. 

Источник питания постоянного тока чувствителен к колебаниям переменного тока и шуму, и тем более для импульсного регулятора мощности. Частота переключения и перехода вызывает пульсации выше 500 кГц, которые часто связаны с выходным напряжением. Даже если придерживаться линейного регулятора, также будут компоненты переменного тока от частоты сети или цифровых помех. 

Точно так же, как нефильтрованная вода может испортить чашку кофе, пульсации переменного тока, которые просачиваются на выход регулятора, могут повлиять на функциональность системы. Такие модули, как АЦП, ЦАП и операционные усилители, особенно чувствительны к помехам переменного тока в источнике питания. Точность этих модулей может быть снижена, а в некоторых случаях компоненты могут работать неправильно. 

Шум источника питания влияет не только на аналоговые компоненты. В одном исследовании было обнаружено, что шум источника питания снижает тактовую частоту высокоскоростного микропроцессора на 6,7%. Даже если схема может выдерживать шум переменного тока, он все равно может излучаться как электромагнитные помехи и влиять на другие электронные продукты. 

Советы по проектированию LC-фильтра источника питания

Нельзя предсказать, когда появится шум блока питания и как это повлияет на схему. В отличие от плохо приготовленной чашки кофе, влияние систем, нарушающих шум источника питания, в полевых условиях намного больше. Следовательно, нужно убедиться, что источник питания разработан с LC-фильтром нижних частот. Вот несколько советов по правильной реализации:

  • Позиционирование

Естественно, можно подумать о размещении LC-фильтра между выходом регулятора и нагрузкой. Хотя в таком размещении нет ничего плохого, добиться лучшего снижения шума получится, разместив LC-фильтр на входе, если используется понижающий стабилизатор. Для понижающих стабилизаторов большая часть шума возникает из-за переключения на входе. Добавление LC-фильтра на входе приводит к большему подавлению. 

  • Конденсаторы с низким ESR и ESL

Чтобы эффективно подавить высокочастотный шум, нужно выбрать конденсатор с низким значением ESR и ESL. Если этого трудно добиться, стоит подумать об использовании двух конденсаторов параллельно для более низкого суммарного значения ESR и ESL. 

  • Использовать электролитические конденсаторы с низким ESR/ESL.

Значения LC

Выбор номинала индуктора и конденсатора кажется простым процессом: достаточно использовать формулу:

f = 1/(2π√LC)

Однако, есть гораздо больше, чем просто собрать вместе два пассивных компонента для блокировки высокочастотного шума. Для начала нужно выбрать катушку индуктивности со значительно более высоким значением, чем индуктивность, подключенная последовательно к источнику питания. Сопоставить его с соответствующим значением конденсатора, чтобы получить резонансную частоту.

Следует опасаться слабозатухающего отклика LC-фильтра, поскольку это может привести к пиковому значению амплитуды на частоте. Чтобы предотвратить образование пиков, к LC-фильтру добавлен параллельный демпфирующий RC-элемент.

Помогает, если изначально смоделировать LC-фильтр с помощью ведущего в отрасли программного обеспечения для проектирования и анализа печатных плат. OrCAD PCB Designer предоставляет макет, необходимый для создания ваших схем, и хорошо сочетается с PSpice, чтобы гарантировать критическое затухание отклика LC-фильтра и ослабление нужных частот.

Купить LC-фильтры

Компания Олниса – мультибрендовый поставщик электроники и промышленных узлов от производителей со всего мира. На сайте представлены LC-фильтры и сопутствующие электрокомпоненты с полной заводской гарантией. Доставка осуществляется в страны СНГ и по территории РФ.

Моментальный запрос по ценам и срокам

Ответим на ваш запрос в течение 15 минут

У вас остались вопросы?

Оставьте своё имя и номер телефона,
и наш менеджер свяжется с вами
в течение 15 минут

Отправить запрос
Заказать звонок