伍尔特 电感三部曲.docx

上传人:暗伤 文档编号:24286968 上传时间:2022-07-04 格式:DOCX 页数:16 大小:56.50KB
返回 下载 相关 举报
伍尔特 电感三部曲.docx_第1页
第1页 / 共16页
伍尔特 电感三部曲.docx_第2页
第2页 / 共16页
点击查看更多>>
资源描述

《伍尔特 电感三部曲.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《伍尔特 电感三部曲.docx(16页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、Trilogy of Inductors读书笔记简介:Trilogy of Inductors的前半部分主要介绍了电感的基本原理 、各种电感器件的类型 、伍尔特的多种多样的高性能电感,我个人认为后半部分比较关键,它介绍了电感在各种电路中的应用,正确的设计电感并将其运用到实际电路中至关重要,有时这就决定了后续设计及生产的合理性,如果运用正确,那么可以大大减小成本,减少不必要的损失,树立公司形象,创造更丰厚的价值。后半部分也介绍了伍尔特重点合作伙伴的一些芯片的设计和具体布线。我看了这本书后,将基本原理和简单电路还要各种型的滤波器分别介绍了一下,当然重点是写了看完这本书后电感在实际布线电路中的应用。

2、第一部分 : 基本原理主要介绍了基本电感元件,如磁铁棒、基本磁体,讲饱和现象时讲述了安培定律、磁场强度 H 的概念。磁通的计算公式有:直流导体公式( H=I/2 R)、超环面公式(H=NI/2 R)和长的螺线管公式(H=NI/l),磁感强度 B 与磁场强度H 乘正比例关系。1、 理解电感的依据取决于由磁场和电磁场定律,最重要的现象和定律还是来自物理课程。1.1 磁铁棒有南极和北极;如果磁铁被分裂,那么新的磁场就会产生;每个磁铁都是有 磁场环绕的,磁场可以由磁感线模型体现;磁场线是闭合的,无头无尾;有有磁性的磁体(如 铁)和无磁性的磁体(如铝)。1.2 基本磁铁材料有一系列有限的最小的基本磁体组

3、成,它们在外部磁场的影响下定方位。1.3 如果所以的基本磁铁都在磁场中定位,那么会发生两种现象:A) 这种材料再次变得无磁性:即软磁体B) 这种材料还是有磁性:即强磁体磁场有通过导体的电流产生。在磁场线逆时针方向, H 和每个小片段( dr)就在同一方向。一个完整的循环给磁体提供了很高的电势。磁场是有磁场强度H 决定的,而且有磁场产生的电流定义。1.4 SMD(表面贴装器件)铁芯材料仅能有效地用于在一定频率范围内的电感的组成中,这是由独立器件的损失频率 造成的。1.5 不仅磁体材料会产生磁场,每个载流体也会自己产生磁场。在磁场中能暂时储存能量,这种效应在线圈中机械地损耗,组成一个或更多环绕的线

4、圈。 因此同义词“电感”就确立了。有各种类型的电感或线圈,各种线圈都有各自具体的功能。A) L 的定义:加反向电压时电流发生变化,则电路元件就会显示电感特性。电感在AC 中产生反向电压, 是衰减元件,即会产生自感电压。电感终端的自感电压取决于电流的变化。B) AL 的定义C) 阻抗ZD) 自激震荡频率(SFR)每个电感都会因其弯曲或多层线圈而有耦合电容,这些寄生电容有等效电路中电容 C 表示。在自激震荡频率下,输入能量在电感元件和电容间反复震荡,不吸收外部能量。如果线圈在自激震荡频率时使用,那么就更加会显示电容特性。实际中,线圈应在小于自 激震荡频率时工作。E) 电阻损耗在电压和电流间有 90

5、 度相位差时阻抗XL 不会损失功率。线圈总损耗由直流电阻损耗和一下频率器件的损耗组成: 铁芯材料的损耗;表面导体产生的额外损耗;相邻环绕线圈产生的磁场造成的损耗; 辐射损耗;其它磁场屏蔽产生的损耗。所有这些损耗器件都会造成电阻损耗。F) 品质因素Q外部输入能量的组件在损耗电阻 R 中转换乘热量,这并没有使磁场中的储存的能量增加, 损失的越多,电感作为缓冲器的性能越差。品质因素Q 是表示线圈质量的一个物理量,Q 为感抗XL 与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R。线圈的Q 值愈高,回路的损耗愈小。线圈的 Q 值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关

6、。线圈的Q 值通常为几十到几百。采用磁芯线圈,多股粗线圈均可提高线圈的Q 值。线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高 线圈的品质因素。G) 额定电流1.6 查分电磁兼容(EMC)铁氧体电感EMC 材料为镍-锌。这种材料有很高质量的品质因素Q(2A 且周围的温度高于 85 摄氏度时使用SMD 铁氧体就该小心了。SMD 铁氧体的应用: 数据线滤波器;供电电压解耦合; 地解耦合。SMD 铁氧体的滤波器或吸收功能不需要地线参考!由于铁氧体材料的敏感性能,即使是微弱的信号,只有对次滤波器适用也能产生影响。6、 设计指南设计工程师应该为芯珠添加合适的焊料。这就允许在

7、不同的试验环境下预先选择不同的铁 氧体。对频率描述的最快的方法是通过阻抗曲线中的技术数据。GBEAD有控制输入电压的电压控制电流源FREQ在 P-SPICE 中控制的源PBEAD经验主义决定性价值7、 各种类型的铁氧体按电感形式分类:固定电感、可变电感。按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。按工作频率分类:高频线圈、低频线圈。按结构特点分类:磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。8、 有定义空气隙的短冷期铁氧体 STAR-GAP发展锌的短冷期铁氧

8、体的目的是增加阻抗。转换器已经达到了这点,主要还是为了减少铁 氧体阻抗的直流影响。当短冷期铁氧体关闭时,一个定义的空气隙就会产生,这就保证了在任 何时候每个操作模式下能达到预期的特性。此外,外部施加电源时,例如电缆,几乎能弯曲排 除。在各种测量结果的基础上,频率大于100MHz 的阻抗就可以运用。9、S 参数的基本理论在低频下采用测量电压和电流是很有用的,问题在高频是会产生。10、 电容的频率特性因构造和电解质材料的不同而不同。对于场的应用,电容器的参数不同,例如击穿额定值、衰减因子、寄生电容、温度漂移、容限等等,这些是它们在某些场合很 有利,某些情况下却一点用处也没有。最常见的构造是磁盘。一

9、些评选连接的铁铝箔层被用于 增加电容表面面积的有效性,以此增加电容。11、 EMC 铁氧体等效电路大多数工程师认为铁氧体是电感器件,它有线圈、转换器等等,可以制造出来。理论专家不幸选择了不合适的模型来描述频率的独立参数,这些参数阻碍了进一步了解。 新的平行等效电路是能逻辑地、简单地、舒适地进行测量和操作的。某人的测量值高于线圈应 用范围的允许工作范围,这种现象已经很明显了。电抗反映了干涉能量,损耗的铁氧体吸收能量。P144-P152 主要列出了不同型号的仿真模型参数。12、 器件概要P155 主要列出了一些铁氧体的类型,阻抗,工作频率范围和应用领域。P156-P159 介绍了运用SMD 技术的

10、电感的参数。P160 -P161 介绍了传统电路技术。第三部分: 滤波电路这一章主要讲了滤波的基本原理、低通滤波器、滤波流通性、有地参 考的滤波器的弊端、提高有地参考的滤波器的选择方案、对称滤波器/共模滤波器、对称信号传输、共模滤波器的流通性、滤波器在接口方面的应用、滤波电路 的布置、元器件的布置、线圈滤波器的维和仿真、使用史密斯图设计的想法、用EMC 铁氧体抑制噪声、用开关 CADIII 对滤波器电路进行仿真。1、 滤波的基本原理能量不能消失,它只能有一种形式转换成另一种形式。电噪声能量通过屏蔽、有铰链的、 铁氧体或滤波器时不会消失。噪声能量起初不会增加,它增加的那部分会转换成热能。这种转

11、换或吸收在器件或器件群级别中能最好地实现。滤波器能将噪声能量转换成热能。条件是: 电流必须流过一个压降。这个书面表达容易,但是在电压降产生的地方,常常会发现有干扰。2、 低通滤波器低通滤波器是应用于 EMC 滤波器电路中最常见的一种,然而,为了增强理解,估计滤波器的有效性,一些详细的观察是有必要的。这些观察要以两种最常见的低通滤波器电路为依据。3、 滤波流通性滤波器是频率独立的分压器,由电阻、电感和电容组成。频率独立意味着电特性随频率的 变化而变化。最常见的是 LC 低通滤波器,它的阻抗以频率的增加为依据,电容随着频率的增加而减小。这样的话可以解决大多数EMC 的理论问题。接着讲述了有地参考的

12、滤波器的弊端、提高有地参考的滤波器的选择方案、对称滤波器/共模滤波器、对称信号传输、共模滤波器的流通性。4、 滤波器在接口方面的应用滤波器可以用不同的方式构造,外围电缆和导体构造能辐射电磁波。理论上,有两种电磁 波。5、 滤波电路的布置除了一些功率滤波器,滤波器也可贴在电路板上。在频率高于 500MHz 时,电路布线很大程度上会有助于提高滤波器的有效性。互藕电容在通过两个导体间的寄生电容时会增加。互藕电感随处都可能增加,一个电路的电流产生磁场,这个磁场会影响其他的电路。这 样,两个电路互相影响,在互藕电容中,这种影响会随着两个电路的分开而急剧下降。6、 线圈滤波器的维和仿真P195-P199

13、列了一些图表。7、 使用史密斯图设计的想法本章的主要目的是复习史密斯圆图的结构和背景知识,并且总结它在实际中的应用方法。讨论的主题包括参数的实际范例,比如找出匹配网络元件的数值。当然,史密斯圆图不仅 能够为我们找出最大功率传输的匹配网络,还能帮助设计者优化噪声系数,确定品质因数的影 响以及进行稳定性分析。史密斯图基本理论原理和特点是这样解释的:史密斯圆图是由很多圆周交织在一起的一个图。正确的使用它,可以在不作任何计算的前 提下得到一个表面上看非常复杂的系统的匹配阻抗,唯一需要作的就是沿着圆周线读取并跟踪 数据。史密斯圆图是通过验证阻抗匹配的负载产生的。这里我们不直接考虑阻抗,而是用反射系数 ,

14、反射系数可以反映负载的特性(如导纳、增益、跨导),在处理 RF 频率的问题时 更LL加有用。复杂反映因子由正规化阻抗计算得来。在这种理想情况下,阻抗 Z 与阻抗 Z0 完全相同, 没有放射发生。阻抗可由二维半个飞机模型表示,真正的元件在X 轴,假想的元件在 Y 轴。只考虑有正向阻抗的半球飞机,因为有导通的电路时负极才增加。8、 用 EMC 铁氧体抑制噪声接口信号达到 400MHz 时趋向于从外围连接线中辐射出去,接口源是电开关信号。9、 用开关CADIII 对滤波器电路进行仿真以下是软件聚焦:舒适的电路图编辑; 整合电压和电流探头;开关控制器件的有效报道; 用于分析的整合计算工具;FFT(快速

15、傅里叶变换)功能; 拓展帮助功能;自动升级。第四部分: 应用这一章介绍了主要的滤波器、应用与 DC 的功率滤波器、外部 AC/DC 接口的滤波器、 VHF/UHF 宽带放大器、对称声频传输、计算机板、USB 接口、Pentium II/III 系统饿时钟产生器、多媒体应用中的音响功率放大器、开关控制器、开关放大器的应用、功率电感的 7 个设计技巧、低输入纹波电流的开关控制器仿真、VGA 视频分布器、高清晰度声频处理器在多媒体中的应用、供电电压的宽带滤波器、CAN 接口、AS 接口、RS232 电压转换器的并行接口滤波器设备、350 瓦的 LF 放大器、WLAN 模型的结构、868MHz 的 I

16、SM 带宽收发器。1、 主要的滤波器实践表明,传统滤波器在频率高于 30MHz 时有最小的衰减,今天的电子线路在能量中产生噪声谱,特别是高于30MHz 时,不管它是不是高时钟开关电源或是别的,主要的电缆在100MHz-400MHz 频率范围内辐射干扰,这是由它们的长度和缺少屏蔽造成的。如果标准滤波器在所有频带衰减,那么这只是偶然。由于这个原因,高于 30MHz 的噪声衰减要求额外滤波器。2、 外部AC/DC 接口的滤波器在很多情况下,变压器在高于 30MHz 的高频属性只在少数情况下有,这种从DC 到 AC 或从次级转换为主级的使用在数字设备中常常是不足的,有了一些器件的辅助,高频属性能得到很

17、 大的改善。3、 对称声频传输电路中对称部分(传输器和接收器)的布线,应该与高频相符且有对称路线,这意味着必 须有双层板,最好是 4 层板,线要尽可能短,对称信号路径应该毗邻且长度相同。如果由于电缆屏蔽的电势差产生相等的电流,那么电缆屏蔽就会脱离电容器。4、 计算机板小型计算机的问题常常发生在反功能单元,例如音频,视频和数字技术,这些都必须在单 独的器件组中整合。5、 USB 接口个人计算机和外围设备已经有一段时间和 USB 接口配置了,USB 接口是对称的,有最大数据流 12Mbit/s。USB 控制器通常在石音晶体外工作。6、 Pentium II/III 系统饿时钟产生器时钟产生器最先进

18、的一代是讲完整时钟信号产生器整合到它的系统中。这包括振荡器, PLLs,有驱动放大器的控制逻辑和分频器。正如高整合那样实际,它产生了高噪声电势差,这 种电势差在设计每个电路时代表了一种特殊的EMC 机会。P250 的时钟综合器图分析如下:这个时钟综合器产生了 25-30 个时钟信号,由类型的不同,通常在 66MHz 到 133MHz 之间,有些是 33MHz 到 48MHz 之间。这种流通性的问题在于,由于大量时钟信号被分布到整个电路板的大多数数字芯片上,线路就变得非常长(典型的是 20cm-30cm)。由于时钟信号必须快速准确的到达在许多芯片上,短线路在弯曲处就会伸长以确保信号转换时间相对于

19、其它线路而 言相近。如果在如此高的时钟频率时,线路的末端产生了合理的方波信号长的线路要求有很高级别 的短信号上升时间。小芯片必须为如此多的时钟线提供能量,所以时钟综合器需要特殊的电路 设计。这样的时钟信号上升时间在 0.3ns 到 1ns 之间,导致和声学进入GHz 范围。不仅时钟线要自然阻抗和过度时间之间准确匹配,而且还必须有标准成型的供电电源系统使在整个系统上 的时钟产生器的影响达到最小。P252 面的图二显示了ICS9250 时钟综合器的电路图。ICS9250 的电源通过了三个SMD 铁氧体(L1,L2,L4 ),由于有时钟综合器要求的高达 350mA 电流,为了使铁氧体在通过电流负载时

20、不损耗阻抗,我们要特别注意载有SMD 铁氧体的高电流情况。一种合适的类型有 1206SMD 铁氧体,它的阻抗为 100 欧姆,频率 1GHz。0805 型号也适用,然而在 50MHz 和 500MHz 之间时阻抗急剧减小。如果在此频带内电源产生太多噪声,那么阻值为 2.2 欧姆,4.7 欧姆等等时就能和L1 串联,结果就减小了时钟信号的相位噪声。P252 页图三描绘了 74279202 和 74279218 型号的SMD 铁氧体的阻抗。下面分析一下:C1,C3,C5 是钽电容,每个钽电容并行连接,达 100nF/X7R. C2x,C4x,C6x 为 100nF/X7R 或是 100nF/NPO

21、。那种陶瓷类型更好确实是一个问题。X7R 相对于 NPO 有较高的 ESR(等效串联电阻),但是由于品质因子较小,使得震荡特性减弱了。100nF NPOs 也很难获得,有时一个 10nF NPO 必须和和一个 100nF X7R 并联。每个电源连接处必须与块电容分离。时钟线路R1/C7,R2x/C8x 等等提供了线路匹配。过渡时间补偿电容没有在此电路中表示出来,但是在线路末端常常放在负载上。RC 网络有计算时钟频率、线路阻抗、线路终端电阻的功能,阻值在10 欧姆与 47 欧姆之间,电容 C 在 4.7pF 和 22pF 之间。要选择尽可能高的阻抗和尽可能小的电容,有如下原因:A) 每个时钟线路

22、的电流很小,而且地线层不会无缘无故地被电容“污染”;B) 电阻限制了高电容负荷的电流,同时减弱了地线噪声。P253 为时钟综合器的布线,以下为分析过程:正确的布线决定了发射特性,例如,综合器的噪声。该图的布线为了清楚起见简化了,电 源和地线是完整的,只是忽略了时钟线的线路、驱动连接和石英晶体流通性。所有的电源和地线的导体路径在物理应用时必须尽可能短尽可能宽,以此来保持低电感。3V3 和 2V5 到 L1、L2 和 L3 的总线至少要 2mm 宽。如果电容芯片大小允许的话,100nF 块电容必须布置在电源引脚和地线引脚之间。必须设计这种布线,这样才能使电流首先经过电容,然 后到达IC 引脚。7、

23、 多媒体应用中的音响功率放大器P254 页图一为应用与多媒体中的 2X6W 的音频放大器。下面分析一下:菲利普公司的 TDA1517 芯片包括 2 种这样的放大器,每个的输出电阻为 6 欧姆与 10 欧姆之间。整合放大器大部分运用于PCs 和扩音器等多媒体设备中。由于高速数字电子和敏感音频电子必须与 PC 想适应,在多媒体应用中就要特别注意放大器的流通性。此外,器件外部电缆连接设备常常不足以被屏蔽或完全不被屏蔽,以致于不仅要 考虑内部器件,还要考虑外部器件的免疫缺陷和消除干扰现象。由于应用的不同,对于EMC 铁氧体而言,不同的电感和铁氧体是必要的。下面介绍PC 应用:在 PC 中的音频放大器被

24、来自高整合开关转换器和有大量导体的密集电路板产生的高频电磁场环绕。在铁层就包括许多电子器件,该铁层不是外部设备。所以通过连接电缆时不存在外 部高频恢复。选择了器件L1-L5,这样可以做到:A) 产生高频解耦合,特别是在 100MHz 至 1000MHz 范围内; B) 确保了电流载荷;C) 使 SMD 的自动插入成为可能。下面介绍诸如扩音器等在外部器件中的应用。在多媒体领域,灵敏的扩音器有一个底板。同样地,像电源中的电缆、输入和输出线都连 接到扩音器上。在输入线内部有高频辐射,因为即使用了屏蔽电缆,也仅仅是 PC 末端被连接到地上,毕竟扩音器没有电传导底板,假设忽略了可以通过放大器和电缆辐射的

25、 PC 接口的高频干扰。电源像这样连接,以致放大器的流通性不会被快速的暂态信号或 RF 反过来影响,特别是在频率高达 30MHz 时。由于商业上的插入转换器常常不能充分完成EMC 任务,有储存阻塞的 74454122 滤波器有效的解耦合了电压和电压的不连续性。在扩音器的末端如果确保连接头短的话就有大量的高频解耦合。8、 开关控制器开关控制器创造一个或更多来自已知直流电压的操作电压,考虑的这种应用和一下几种开 关转换器有关,它们的输出电压是:A) 高于输入电压增强转换器;B) 低于输入电压减弱转换器。通过使用整合电流,电路设计变得更加简单,Storage choke 由于高的开关转换器的缘故保持

26、小体积,与线性控制转换器相比较也节省了重量和成本。开关转换器的有效性比传统线性 转换器更高效,这就导致了用电池操作的高操作时间。开关转换器的缺点对输入输出电压而言 有相对较宽的噪声谱。9、 开关放大器的应用由于开关放大器的高效性,开关控制器变得越来越重要,这是对于输出电压低于 1V、负载电流多达 60A、开关频率多达 2MHz 的控制器而言的。与此同时,用户要求有最小的包装体积。功率电感的 7 个设计技巧:(1) 纹波电流因子在 0.2 到 0.4 之间,Iout 是电路的操作电流,f 是 IC 控制器的开关频率。以计算值为依据可以选择标准值。例如:由结果可得 37.36mH-你可选择标准值为

27、 33mH、39mH 或是 47mH 来测试。(2) 电感值:A) 较高的电感较小的纹波电流;B)较低的电感较大的纹波电流。(3) 一旦计算出了电感 L 要求的值和线圈电流,您就可以选择最小DC 阻抗的 power choke。(4) 同样包装体积的DC 阻抗-高电感-高DC 阻抗;-低电感-低DC 阻抗;-屏蔽的同电感-低DC 阻抗。(5) 如果可以的话用磁体屏蔽 power choke,不要在任何器件下都布置路径,也不要直接在器件上任何电路板上布置,因为这会在通过残隙时产生耦合。(6) 被磁场屏蔽的同包装类型优势:AL 值越高,同电感的DC 阻抗越低=更低的电线损失。(7) 有四点:A)

28、选择关闭频率在 1/10 的开关转换器; B)选择输出电容;C)计算电感值; D)选择仿真工具。低输入纹波电流的开关控制器仿真。10、 VGA(Variable Gain Amplifier 可变视频放大器)视频分布器数据处理设备中的VGA 视频信号,如个人电脑有 750mVeff 的信号级别,对于 800X600 像素的图像带宽大约 70MHz。信号上升时间大约 2.8ns,有高达 120MHz 的发送频率。11、 高清晰度声频处理器在多媒体中的应用数字信号与音频信号不兼容,高频数字信号通常会与音频信号路径耦合。随着高整合处理 器的发展,电路的复杂度大大降低了。处理器其他的外部元件和布线需要

29、优化设置以达到削弱 干扰。12、 供电电压的宽带滤波器大多数电子器件和开关转换器匹配,开关转换器对低功耗损失有低容量,而且比现象控制 电源更便宜。开关转换器的直流电压有高纹波和高噪声电压,这些对敏感音频和视频电路造成 了干扰。此外,由于它们紧凑而且“省成本”,就有了干扰的效果。13、 RS232 电压转换器的并行接口滤波器设备PC 外部接口通常很好地被滤波以避免通过连接电缆时的干扰,同时确保 PC 对干扰的免疫。前提是:要使用合适的屏蔽的外部连接电缆。如果使用了屏蔽的电缆,就意味着电缆线会 受不明显的噪声信号的干扰。如果外部器件通过电流连到 PC 上,噪声会抵达器件,使器件内收音机信号削弱。相

30、反,外部器件的噪声会耦合到PC 中,这样就产生了PC 的功能错误。14、 350 瓦的 LF 放大器P362 页为 Linear Technology 公司的LT1166 电路LF 放大器。15、 WLAN 模型的结构用无线电技术进行数据传输会产生新的挑战。由于LAN 局域网的缘故,数字信号不再在基带中被传输。无线局域网 LAN,也称作 WLAN,在 ISM 频率范围内自由工作。IEEE802.11 标准委员会制订了 WLAN 标准,定义了两个频带,2.4GHz 和 5.8GHz。通过 DSSS 技术,这就加速了无线电数据的传输。如今快速的发展带来了更高的数据率。16、 868MHz 的 IS

31、M 带宽收发器无论是在国内通过远程控制开放车库门,还是用表的读电流、水和气体,如今对无线数 据传输系统的要求越来越高。第五部分: 附录这里主要列出了技术性的词汇和关键词索引。主要介绍了如下技术词汇:Coating涂层Core constant铁芯常数Core losses铁芯损失Counterphase noise parameters反向噪声参数Curie temperature居里温度Current rating电流额定值DC resistance直流电阻Derating减额法Eddy current losses涡旋电流损失Effective permeability有效渗透性EMC电磁

32、兼容Equivalent circuit等效电路Ferrite铁氧体Hysteresis curve磁滞曲线Initial permeability固有渗透性Insertion attenuation插入衰减Operating temperature range工作温度范围Permeability渗透性PFC(power correction factor)电源更正因子Quality factorQ品质因子Saturation current饱和电流Saturation induction饱和电感Self-resonant frequency(SRF)自激震荡频率Self-heating自动加

33、热Skin effect趋肤效应Temperature coefficient温度系数应用篇(Application)译文吴娟2008 年 12 月 10 号IV.应用篇1. 主要滤波器实际表明,传统主要滤波器在频率高于 30MHz 时只有最小衰减。当今的电路,不管是高时钟开关电源或是代替电子,特别是频率高于 30MHz 时会产生高能噪声谱。由于主要电缆的电的长度和确少屏蔽的限制,在 100MHz-400MHz 的频率范围内这些主要电缆会辐射干扰。如果标准的主要滤波器在所有频率范围内都衰减,那纯属偶然。正因为如此,频率高于30MHz 时的噪声衰减就需要额外的滤波(图一)。应选择器件 L2 和

34、L3,L2 和 L3 能承受必要的延长电流, 而且在通过电流负载时不会饱和或损失过多的阻抗。此外,电感线圈必须有必要的电压稳定 性。适合于L2 和 L3 的器件有: 能达到 1GHz 高衰减的 7427501-74275046 型的六孔磁珠。电流载荷=3A. 742760-7427606 型金属环,如果低衰减且不超过最大电流 1A 则可用,否则会产生饱和现象。 744710-7447606 型杆状电感线圈,对于频率范围低于 400MHz 且电流多达 10A 的则取决于型号。对于六孔磁珠和金属环,这种型号提供了合适的最高阻抗。对于杆状铁芯的电感线圈,寄 生电容随着电感现象而增长。在高于电感线圈(

35、 choke)的自激震荡频率时,它的阻抗衰减会下降。在选择电感线圈时也要观察最大电流载荷。对于电容 CY3 和 CY4,要选择陶瓷低电感但是电压温度的类型,电容值应该在 220nF 至1nF 之间。应把滤波器直接放在主要开口的底板上,应该以最短的连接线将电容连到信号线路中,用 陶瓷电容可以很好的达到这点,但是用SMD 电容则更好(图二)。如果使用合适的紧凑的滤波器,那么主要滤波器的构造就会出问题,由于在主要的一边不 能添加滤波器,熔丝块和滤波元件都被浓缩到一个模具上。这时就不得不在原来主要滤波器后 面放滤波器。由于联合滤波器(通常 10-15cm 或更长)连接的保护线长度过长,就需要有额外的保

36、护线电感线圈。在此也要添加 VDE 必备的电压稳定性,最大直流电阻和电流载荷。(图三)保护线电感线圈 L4 可以是金属环,在分别组装时也可以是铰链铁氧体(例如74270035 或74271112),通过它们,组合滤波器的长的gn/ge 保护线就被多次缠绕。如果滤波器没有gn/ge 线,可以用杆状铁芯的电感线圈(744710-7447160)代替金属环。然而,在用电感线圈时要考虑有关产品安全测量的安全条规(如EN60950)。2. 电源滤波器在 DC 中的应用图一中的经典滤波器有L1,C1 和 C28 组成,在频率高于 50MHz 时会减弱来自变压器中增加的噪声,这就通过电源层或连接时的高频噪声

37、的扩张。然而,有效降噪的条件在诸如嘈杂的集成电路( IC)中是正确的,且与无线电频率( RF)型滤波器构造兼容。滤波器布线如图二所示。每个集成电路(IC)单独的 Vcc/GND 连接都会有一个特殊的电容,且不仅仅是并联或是连到 Vcc 层,理解这一点是非常重要的。通过电容 C2a 和 C2b 的地线(GND)必须和电容而不是集成电路(IC)连接。(图三)由于路径上只形成一个额外的串联电感,电感线圈的导体路径相对而言不严格;它的长度 不能长于 2cm。以下器件值应用于:C1,C2a,C2b:100nF,X7R(低 ESR)L1:SMD 铁氧体74279241(100mA) 74279211(150mA)74279218(15-10cm) 所有的滤波电容必须以低阻抗和底板连接 任何接头必须与滤波器足够远,或是不许

展开阅读全文
相关资源
相关搜索

当前位置:首页 > 技术资料 > 技术方案

本站为文档C TO C交易模式,本站只提供存储空间、用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。本站仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知淘文阁网,我们立即给予删除!客服QQ:136780468 微信:18945177775 电话:18904686070

工信部备案号:黑ICP备15003705号© 2020-2023 www.taowenge.com 淘文阁