Hallo zusammen, hab hier mal paar Fragen bezgl. eines Pi-Filters. Als erstes zur Berechnung. Grenzfrequenz fg = 1/ 2Pi√LC Induktivität L = 1/(2Pifg)²C Kapazität C = 1/(2Pifg)²L Daraus folgt, dass wenn ich für L = 10µH und C = 10µF eine Grenzfrequenz von 15,9 kHz bekomme, richtig soweit??? Das heißt um einen Pi-Filter mit 15,9 kHz aufzubauen muss ich zwei C mit je 10µF parallel und dazwischen ein L mit 10µH hängen oder? Zur zweiten Frage: Welche Dämpfung habe ich bei so einem Pi- Filter pro Dekade im Internet finde ich irgendwie verschiedenen Angaben 40dB oder 60 dB und wie kann man sich das herleiten??? Mit freundlichen Grüßen Tom
Tom schrieb: > Zur zweiten Frage: Welche Dämpfung habe ich bei so einem Pi- Filter pro > Dekade im Internet finde ich irgendwie verschiedenen Angaben 40dB oder > 60 dB und wie kann man sich das herleiten??? Einfach simulieren oder mit der Hand am Arm ausrechnen
Ohne Angabe des Quell- und Lastwiderstandes kann man überhaupt keine L- und C-Werte eines passives Filter berechnen. 50Ohm?
Also ich möchte damit einen DC/DC Wandler befiltern. Ist dazu der Quell und Lastwiderstand nicht egal wenn beide gleich sind? Dann ist doch alles symmetrsich und die C's an den Seiten haben die gleichen Werte, nur bei einer Anpassschaltung von z.B. zwischen Antenne und Verstärker ist sowas relevant oder nicht? Meine Simulation ergibt 40dB Dämpfung jedoch bin ich mir auch nicht sicher ob da alles so richtig ist! Was mich nur wundert, hier: http://www.elektroniktutor.de/analog/filter.html unter dem Punkt "Eingliedrige LC - Grundketten" schaut es in den Bodediagrammen so aus, als hätten diese Filter 60dB Dämpfung! Kann mir da jemand weiter helfen?
>Daraus folgt, dass wenn ich für L = 10µH und C = 10µF eine Grenzfrequenz >von 15,9 kHz bekomme, richtig soweit??? Ja, folgt aus der bekannten Thomsonformel. >Das heißt um einen Pi-Filter mit 15,9 kHz aufzubauen muss ich zwei C mit >je 10µF parallel und dazwischen ein L mit 10µH hängen oder? Nein, der erste Cap hat darauf keinen Einfluß. Das ergibt sich nur aus der Spule und dem zweiten Cap. >Zur zweiten Frage: Welche Dämpfung habe ich bei so einem Pi- Filter pro >Dekade im Internet finde ich irgendwie verschiedenen Angaben 40dB oder >60 dB und wie kann man sich das herleiten??? Ein LC-Filter ist ein Filter zweiter Ordnung. Bei 20dB/Dekade pro "Ordnung" macht das insgesamt 40dB/Dekade. Herleiten tust du das, wie bei jeder anderen Schaltung, also mit Maschen- und Knotenregel die Diffgleichung aufstellen und mit harmonischem Ansatz lösen, wenn du dich in der Frequenzdomäne tummelst. Wozu braucht es dann den ersten Cap?? Damit das Filter von beiden Seiten eine niedrige Impedanz nach Masse bekommt. Das erhöht die Filterwirkung eingangsseitg, weil da jetzt zusätzlich noch ein Entkoppelcap nach Masse sitzt. Um die Filterwirkung der Gesamtanordnung berechnen zu können, muß man natürlich die Quellimpedanz kennen. Außerdem schließt der Eingangssap die Induktivität längere Zuleitungen kurz, sodaß eine unerwünschte Serienimpedanz mit der Spule unwahrscheinlich wird. Deswegen sollte man Pi-Filter immer kompakt aufbauen.
Auch auf den Type des C achte, wenn es ein ELko mit viel ESR ist wird
daran schnell ein Filter erster Ordnung.
>Also ich möchte damit einen DC/DC Wandler befiltern.
Dan unbedingt auf einen Resoanzpeak also die Güte des Filters achten.
Denn sonst kann dies Auswirkungen auf die Stabilität des Wandlers haben
wenn das Filter in den Bereich der Regelbandbreite kommt.
Also eventuell extra dämpfen!
Auch bedenken, dass ein nachträgliches Filter der Lastausregelung
schaden kann. Daher auf das L-C Verhältnis, bzw die Charakteristische
Impedanz achnten. Um einen Tipp zu geben müsste man die Wandlerdaten
kennen.
MFG Fralla
wow... also Kai danke für die nette und kompetente Antwort, hast mir damit schon mal weitergeholfen! Jetzt hab ich noch eine Frage: Was ist eigentlich der Unterschied zwischen einem klassisch aufgebauten Pi-Filter und einem Line-Filter also mit noch einmal der gleichen Spule im Massepfad, was macht die da??? Kann ich eine solche Spule nicht auf für die Filterung meines DC/DC Wandlers benutzen!
Fralla werde mir auch deine Anmerkungen durch den Kopf gehen lassen! Vielleicht sollte ich mir auch mal das Datenblatt des Wandlers anschauen ;) nicht nur die Schaltfrequenz beachten.
Ein LC Filter mit 15kHz Grenzfrequenz ist gut fuer 30..100KHz, aber fuer 300kHz nicht mehr. Und die Umschaltspitzen haben noch viel hoehere Frequenzanteile ..100Mhz oder so, die gehen da grad durch. Sorry, ist leider so.
>und einem Line-Filter also mit noch einmal der gleichen Spule im >Massepfad, was macht die da??? Common-Mode Anteile ebenfalls dämpfen. Wobei auch "beidseitig" gewickelte differential-Mode Drosseln eingeseetzt werden, wo sich das Feld addiert. Das sorgt für gleiche Impedanzen auf beiden Netzzuleitungen, aber die wirken dann fast nicht Common-Mode. >Kann ich eine solche Spule nicht auf für die Filterung meines DC/DC >Wandlers benutzen! Ob das bei deinem DC/DC Wandler notwedig ist, kann man nur sagen wenn man die ganze Anwendung kennt. >Vielleicht sollte ich mir auch mal das Datenblatt des Wandlers anschauen Oder einfach posten und genau sagen warum du Filter musst, bze die Anwendung beschreiben. Dann können wir detailierter helfen.... MFG
Angehängte Dateien:
>Auch auf den Type des C achte, wenn es ein ELko mit viel ESR ist wird >daran schnell ein Filter erster Ordnung. Genau. Meine Simulation im Anhang bestätigt dies. Wenn man diese Drossel hier mit 60MHz Resonanzfrequenz verwendet http://www.reichelt.de/Fest-Induktivitaeten-axial/L-HBCC-10-/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=86460;GROUPID=3179;artnr=L-HBCC+10%C2%B5;SID=12T-N-P38AAAIAADb7rGQad13e630f97e36b90046c07c60da5a7d dazu einen 47µ/35V FC-Elko von Panasonic und einen keramischen 100nF X7R, erhält man näherungsweise eine Ersatzschaltung wie im Anhang. Das Resulat ist schon ganz ordentlich. Mit einem LOW ESR Elko kann man den 100kHz Bereich noch einmal deutlich verbessern, hat aber eine stärkere Resonanzüberhöhung. Mit einem keramischen SMD-Highcap anstatt des Elko und einem SMD-100n X7R läßt sich noch einmal die Dämpfung dramatisch verbessern, allerdings auf Kosten einer noch weiter vergößerten Resonanzüberhöhung, was hier aber eher nebensächlich ist. >Jetzt hab ich noch eine Frage: Was ist eigentlich der Unterschied >zwischen einem klassisch aufgebauten Pi-Filter und einem Line-Filter >also mit noch einmal der gleichen Spule im Massepfad, was macht die >da??? Gleichtaktdrosseln sind in der Tat gelegentlich notwendig, um den CE-Test zu bestehen. Ein guter Hersteller empfiehlt in der Regel eine passende Schaltung, mit der der CE-Test bestanden werden kann. Diese Gleichtaktdrossel sieht man gerne auch am Eingang des DC/DC-Wandlers.
Der Thread ist schon etwas älter aber: Wie rechnet man den fg aus, wenn man anstatt einer Spule eine Ferritperle einsetzt?
Angehängte Dateien:
-
smd_ferrit.PNG
58 KB
Bei niedrigeren Frequenzen sind die Verluste noch relativ niedrig und das µ ist noch nicht besonders frequenzabhängig. Im doppelt-logarithmischen Impedanz-Frequenzgangsschrieb kommt die Kurve also wie eine Gerade mit 20dB pro Dekade Steigung daher. In diesem Bereich läßt sich die Niederfrequenzinduktivität leicht mittels XL = w x L abschätzen. Im Anhang siehst du ein Beispiel. Hier erhält man rund 1,4µH.
Berechnungshilfen für verschiedene Filtertüten findet man hier: http://www.electronicdeveloper.de/LL_FilterPassiv.aspx
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.