怎么设计合格的lc滤波器与理解其q值

描述

  LC滤波器的设计

  在做中大功率音响时,例如2X20W以上,为了EMI指标,往往需要加LC滤波器,滤波器如何选择参数呢,参数对频响的影响是怎么样的,下面就简单的梳理一下。

  常用的滤波有两种,以下都以类型A的LC滤波电路为例。

  

LC滤波器

  LC滤波器最关键的两个指标,截止频率和Q值,计算公式如下:

  

LC滤波器

  按照公式计算,给出一些对应值如下:

  L(uH) C(uF) f(KHz) Q(4欧)

  15 1 41 0.52

  15 1.5 34 0.63

  10 0.68 61 0.52

  10 1 50 0.63

  10 1.5 41 0.77

  6.8 1 61 0.77

  截止频率的意义非常简单,对应衰减0.707时的频率点,截止频率点越高,高频衰减的越少,但也不宜过高,过高影响THD。

  Q值代表什么意义呢?Q值代表的是损耗 / 输入功率,Q值越高,说明损耗越大,意指会有部分能量在滤波器的电感上被损耗掉。在一般的低功率电源滤波器和信号滤波器上,此问题不会太突出。但在较大功率的滤波器上,这个损耗不可小视,一是会引起发热,发热后的电容会引起较大的负面影响,漏电流、耐压、容值等都会随温度变化而变化;二是耗电量大会导致无谓的电损失。

  有人用Q值区分滤波器的类型,微信公众号“芯片应用”总结如下:

  1、当Q=0.5时,成为Bessel滤波器,低通特性单调下降且通带较窄

  2、当Q=1/根号 2=0.707时,幅频特性曲线最平坦 成为Butterworth滤波器

  3、当Q=1时,称为Chebyshey滤波器

  4、当Q》0.707时后,特性曲线将出现峰值,Q值越大,峰值越高,所以在音频上常用的滤波器Q值定为0.707左右。

  5、Q值太大,电路将趋向不稳定,此类电路最大Q值为6—8左右

  

LC滤波器

  以下举几个例子,以方泰音频功放2X30W的ft3128为例,看看不同的LC实际测试对应的频率响应曲线,有什么不同。

LC滤波器

责任编辑:lw

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