在電子電路中,尤其是開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)里,電感是降低噪聲的關(guān)鍵元件。使用電感的降噪對(duì)策主要依賴于兩種類型的電感:繞組型電感和鐵氧體磁珠。每種電感都有其獨(dú)特的特性和應(yīng)用場(chǎng)景,它們通過(guò)不同的機(jī)制來(lái)減少電路中的不需要的信號(hào)干擾。
繞組型電感
π型濾波器是一種常見(jiàn)的電路設(shè)計(jì),用于降低電源線路中的噪聲。在這種濾波器中,電感和電容的組合起到了關(guān)鍵作用。在低頻范圍內(nèi),電感L和電容C共同構(gòu)成了一個(gè)低通濾波器,它允許低頻信號(hào)順利通過(guò),同時(shí)對(duì)高頻噪聲提供阻礙,從而減少噪聲對(duì)電路的影響。
然而,當(dāng)頻率增加到一定程度時(shí),電感和電容的行為開(kāi)始發(fā)生變化。高頻下,電感可能表現(xiàn)出類似電容的特性,而電容也可能呈現(xiàn)出類似電感的特性。這種現(xiàn)象通常發(fā)生在電感和電容的寄生元件開(kāi)始起作用的頻率上。由于這種變化,π型濾波器在高頻段可能會(huì)失去其作為低通濾波器的功能,并可能開(kāi)始表現(xiàn)為高通濾波器,允許高頻信號(hào)通過(guò),這與原本的設(shè)計(jì)意圖相悖。
在這種情況下,高頻噪聲非但不會(huì)被衰減,反而可能會(huì)被濾波器所通過(guò),導(dǎo)致電路中的噪聲消除效果受損。因此,設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)π型濾波器時(shí),需要仔細(xì)選擇電感和電容的參數(shù),以確保濾波器在整個(gè)目標(biāo)頻率范圍內(nèi)都能有效地工作。此外,還可能需要與其他類型的濾波器或降噪元件組合使用,以實(shí)現(xiàn)更寬頻段的噪聲抑制。
鐵氧體磁珠
鐵氧體磁珠在低頻范圍內(nèi)主要起到低通濾波器的作用。然而,由于其在直流電流下容易飽和,導(dǎo)致電感值下降,因此在這種狀態(tài)下使用鐵氧體磁珠來(lái)消除特定頻段的噪聲可能會(huì)遇到困難。
觀察右側(cè)的曲線圖,我們可以看到電抗隨著頻率的增加而降低,并且存在一個(gè)與電阻分量交叉的點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)被稱為“交叉點(diǎn)”。當(dāng)頻率超過(guò)這個(gè)交叉點(diǎn)時(shí),鐵氧體磁珠的行為開(kāi)始類似于一個(gè)電阻,具備將噪聲能量轉(zhuǎn)換為熱能的功能。這一點(diǎn)是鐵氧體磁珠與內(nèi)置繞組型電感濾波器的一個(gè)顯著區(qū)別。
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