/    Калькуляторы » Калькулятор LC-фильтра
Поддержать проект на Patreon


Калькулятор KB-06

Калькулятор LC-фильтра

Рассчитайте LC-фильтр нижних частот, например для снижения пульсаций на выходе DC-DC преобразователя.

KB-06LC-фильтрСчитает на лету

Подбор элемента

Результат

Частота среза5,033 кГц
Волновое сопротивление316,2 мОм
Добротность с нагрузкой15,81
Ослабление на частоте пульсаций887,3 раз (59 дБ)
Пульсации на выходе0,113 мВ
Нужна L при этой C10,13 мкГн
Нужна C при этой L101,3 мкФ
Поделиться расчётом
TelegramViberWhatsAppFacebookX

Коротко: Расчёт LC-фильтра нижних частот: частота среза, волновое сопротивление, добротность, ослабление на частоте преобразования и подбор L или C. Пример: Частота среза: 5,033 кГц.

Пример расчёта

Исходные данные
Индуктивность L10 мкГн
Ёмкость C100 мкФ
Сопротивление нагрузки5 Ом
Частота пульсаций150 кГц
Пульсации на входе100 мВ
Нужная частота среза5 кГц
Результат
Частота среза5,033 кГц
Волновое сопротивление316,2 мОм
Добротность с нагрузкой15,81
Ослабление на частоте пульсаций887,3 раз (59 дБ)
Пульсации на выходе0,113 мВ
Нужна L при этой C10,13 мкГн
Нужна C при этой L101,3 мкФ

Как считается

f0 = 1 / (2π√(LC))
Z0 = √(L / C)
Q = R / Z0
|H(f)| = 1 / √((1 − (f/f0)²)² + (f / (Q·f0))²)

Это фильтр второго порядка: выше частоты среза ослабление растёт на 40 дБ на декаду, то есть в 100 раз при увеличении частоты в 10 раз.

На что обратить внимание

  • Частоту среза выбирают как минимум в 10 раз ниже частоты пульсаций, тогда подавление будет заметным.
  • При добротности больше 1 на частоте среза появляется резонансный подъём: фильтр там не ослабляет, а усиливает. Помогает резистор, снижающий добротность, или конденсатор с заметным ESR.
  • Фильтр на выходе преобразователя может влиять на его устойчивость, если обратная связь снимается после фильтра. Обычно её оставляют до фильтра.
  • Расчёт идеальный: на высоких частотах вмешиваются ESR и ESL конденсатора и межвитковая ёмкость дросселя, поэтому короткие «иголки» снимает только керамика рядом с выходом. Дроссель должен выдерживать ток нагрузки без насыщения.

Частые вопросы

Как рассчитать частоту среза LC-фильтра?

f₀ = 1 / (2π · √(L · C)). Для 10 мкГн и 100 мкФ это около 5 кГц. На 150 кГц идеальный фильтр ослабляет пульсации почти в 900 раз, около 59 дБ.

Как выбрать L и C для снижения пульсаций DC-DC?

Частоту среза берут минимум в 10 раз ниже частоты преобразования. Дроссель должен выдерживать ток нагрузки без насыщения, а конденсатор иметь низкий ESR.

Почему после фильтра остались «иголки»?

Короткие выбросы лежат на мегагерцах, где важнее индуктивность конденсатора и межвитковая ёмкость дросселя. Помогает керамика 100 нФ прямо на выходе и короткая разводка.

Обновлено · kirich.blog · Расчёт идёт в браузере, значения никуда не отправляются.

Смотрите также