一、(輸入輸出)濾波網(wǎng)絡(luò)在電路中的地位

拓?fù)潆姼?變壓器)是拓?fù)湫枰瑸V波電感是紋波需要，只有當(dāng)拓?fù)?/a>電感不足以滿足紋波要求時，才使用濾波電感(增加LC濾波網(wǎng)絡(luò))。

2、當(dāng)拓?fù)潆姼?/a>不能滿足紋波要求時，才另外單獨考慮濾波電路。

3、拓?fù)?/a>電感的主要任務(wù)是應(yīng)對拓?fù)湫枰哪芰哭D(zhuǎn)移，而不是應(yīng)對紋波的。

其中，輸入電容Cin、輸出電容Cout都的拓?fù)湓试S的，甚至是拓?fù)浔仨毜摹?

同時，Cin、Cout 也可以理解為拓?fù)?/a>本身的、自帶的濾波電路 。

5、高精度電源，由于電容ESR的存在，始終達(dá)不到要求的輸出紋波指標(biāo)。

怎么辦呢？

其實很簡單：

1、找出能夠接受的電容

2、把這個電容一分為二

3、中間放一個適當(dāng)?shù)碾姼?

4、調(diào)整這個電感直到滿足輸出紋波的要求。

幾點說明：

1、一般電源都是輸出有功功率，即阻性負(fù)載，這時我們直接取 Co1 = Co2 濾波效果最好。

2、即使負(fù)載有部分感性成分，因為一般 Co2 都比較大，其容抗足以應(yīng)付較大的感性負(fù)載沖擊，一般不必考慮加大 Co2 。

3、容性負(fù)載(比如電解電源和充電電源)時，可考慮減小 Co2(即突出 Co1)，大幅度減小也沒有關(guān)系。

4、電焊電源可以(應(yīng)該)取消 Co2。

5、諧振負(fù)載(比如超聲波電源、感應(yīng)加熱電源)慎用此法。

6、濾波就是濾波，別和拓?fù)淅锩娴?a target="_blank">電感攪在一起，只有這樣才能達(dá)到最好的效果。

7、除特殊情況外，不建議使用兩極或多級 LC 濾波，在總電容量和總用銅用磁量相當(dāng)?shù)那闆r下，單級濾波紋波效果最好，也不會產(chǎn)生駐波干擾。

四、設(shè)計舉例(典型)輸出濾波

將就上一貼的 50KHz、100W(120W)反激電源為例，當(dāng)前紋波指標(biāo)為30mV。

現(xiàn)在要求達(dá)到 2mV 的紋波精度。

方法一：加大輸出濾波電容：

將現(xiàn)用濾波電容 C2 的 2200uF 增加 15 倍，即 33mF，輸出紋波則對應(yīng)降低 15倍(沒考慮ESR)，即等于 2mV。

如果覺得 33mF25V 的海量電解不好找，或者不合算，那么：

方法二：增加一級 LC 濾波：

當(dāng) Co1 = Co2 = 470uF 時，配合一個 5A 1.3uH 的電感，輸出(與PWM同頻的)紋波即可下降到 1.6mV 以下。或者：

當(dāng) Co1 = Co2 = 330uF 時，配合一個 5A 2.2uH 的電感，輸出紋波即可下降到 2.0 mV 左右。

可見，即使增加一點點 LC 濾波。對輸出紋波、成本、體積的改善都是非常顯著的。

再來看這個濾波電感的工況：

電流的直流成分 5.0A，交流成分 0.1A 左右，大約只占 2%。

也就是說，這個電感基本上就是個直流偏電感，交流成分甚微。這意味著可以不必使用高級材料，也不考慮集膚效應(yīng)，用普通鐵粉芯磁環(huán)單股繞制即可。

下面是這個電感的設(shè)計參數(shù)：

小結(jié)

在輸出端增加 LC 濾波網(wǎng)絡(luò)是很簡單的事情，只要將濾波電容一分為二、(隨便)插入一個電感就能使(不插入電感等效于原電路)濾波效果顯著提升，而且效果總是比單電容濾波效果好。因此：

1、工程師應(yīng)該隨時想到：“我那個濾波電容是不是應(yīng)該分成二個，中間插個小工字?” 而且不用算，肯定比單電容好。

2、此法在同等情況下提高濾波效果，或者在同等濾波效果下降低成本、縮小體積，甚至縮小PCB面積。

3、既然不增加成本(甚至降低成本)就能夠?qū)崿F(xiàn)，因此在拓?fù)?/a>里面(的電感上或者控制模式上)去打主意減少紋波就是一件既費力又不討好的事情，什么“某某拓?fù)?、某某模式紋波大”的問題也不再應(yīng)是問題。