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[参考译文] ALM2403-Q1:MFB 滤波器元件选择和 Q 值

Guru**** 1168110 points
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1279363/alm2403-q1-mfb-filter-component-selection-and-q-value

器件型号:ALM2403-Q1

大家好、

1) 1) 根据数据表中的 P17图8-3 MFB 元件参数和公式1、计算出滤波器截止频率 fp≈15kHz。 截止频率设置为略大于10kHz 且小于 PWM 输入频率的1/5至1/10吗?  

2)  

a:旋转变压器的频率为10kHz、为什么 PWM 频率设置为320kHz?

b.为什么 PWM 输入设置为与旋转变压器不同的工作频率?  

c.  对于设置 PWM 频率有任何具体要求吗?  

3) 3) 根据规格、建议设置 Q=1、但根据数据表中的 P17图8-3 MFB 元件参数和 Q 值的公式3、计算出 Q=0.857。 建议值与实际计算值不同。 那么、所选的 Q 值是=1还是<1? 如果< 1或> 1、合适的值是多少?  

您能帮助检查这个问题吗? 谢谢。

此致、

切里

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Cherry:

    是否将截止频率设置为大于10kHz 且小于 PWM 输入频率的1/5至1/10是否可以?  [/报价]

    在谐波噪声生成旋转变压器正弦激励频率的开关电源或 SPWM 输入信号中、这些与谐波噪声(Δ 噪声)相关的高频信号。 作为设计人员、您希望使这些谐波噪声远离系统的反馈和采样频率。 因此、开关频率越高、有助于消除这些不必要的噪声、并且您可以实现低成本的 LPFS 以衰减不需要的开关谐波信号。

    例如、如果在100kHz 下使用 SPWM 开关频率、则开关频率的1/10约为10kHz、通常为10kHz、二阶 LPFS 用于衰减不良开关谐波。 二阶 LPFS 将提供-40dB/十倍频程的衰减(或-6dB/倍频程)。 在100kHz 时、LPFS 能够衰减大约1/100的输入信号。  

    如果使用10kHz 作为旋转变压器的激励频率、让我们假设激励频率上存在30mVpp 噪声(电压纹波)。 在100kHz 时、基于-40dB/十倍频程的 LPFS、30mVpp 将衰减到0.3mVpp。 10kHz 正弦激励频率也具有偶数和奇数谐波、因为这不是纯正弦波形。 如果系统的采样频率为40kHz、则二阶滤波器只能在大约40kHz 时衰减 -24dB 或~1.9mVpp 噪声、这对于应用来说可能是也可能不是可以接受的。   

    因此、具有1/5开关频率的 LPFS 可能有效、但您必须考虑设计要求。  您需要考虑一些开关谐波、还有 来自激励频率的谐波和系统中的其他噪声、您需要注意它们。  在设计中可接受的噪声水平或旋转变压器设计要求中可接受的信噪比(误差)是多少? 二阶 LPFS 足够好吗? 可以实现更高阶的 LPFS、但成本更高、并且需要更多元件和更大的 PCB 占用空间。  

    a. 旋转变压器的频率是10kHz、为什么 PWM 频率设置为320kHz?

    要使开关谐波远离旋转变压器采样系统、请参阅上面的回复。  

    b. 为什么 PWM 输入设置为与旋转变压器不同的工作频率?  [/报价]

    以衰减来自分解器采样系统的不需要的开关谐波。  

    c.   对于设置 PWM 频率是否有任何特定要求?  [/报价]

    如果激励频率为10kHz 且 LPF 的截止频率为16kHz、则理想情况下 SPWM 频率应高出10到20倍、或者最小开关频率应配置为约160kHz。 320kHz 或更高频率将会更好。

    这取决于滤波器结构和设计要求。 在有源滤波器中、Q 是可调的、如应用手册中所示。 通常、需要将 Q 或合格因子保持为接近1。 Q 值越高、表示输入信号衰减越低。  

    您有一到两个高频 SPWM 信号、但需要对信号进行滤波并转换为正弦波形。 假设激励频率为12kHz、则滤波器的截止频率将在大约18kHz - 24kHz 的范围内进行优化(激励频率的1.5X-2X)。 如果客户希望以较低的截止频率滤除、那么也可以、但输入信号将会大幅衰减(较高的截止频率可降低 SPWM 信号的能量损耗)。  

    如果输入信号具有较小的电压振幅、客户必须增加增益才能对其进行补偿。 LPFS 的设计涉及到折衷问题、因此难以用几个段落来说明如何实现。 如果您需要其他帮助、请向我发送 WebEx 邀请、我们可以实时讨论这些问题。  

    以下两个示例展示了如何仿真和滤除 SPWM 信号。

        

    e2e.ti.com/.../SPWM-Generator-10112023.TSC

     一个是二阶 MFB 滤波器、您可以对 R 和 C 参数进行仿真。  

    e2e.ti.com/.../ALM2403_2D00_Q1-MFB-Filter-10112023.TSC

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    雷蒙德

      

    [/quote]
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    嗨、Cherry、在不了解为何存在此滤波器问题的情况下、我需要每隔一段时间运行一次 MFB 滤波器工具。这里是该滤波器的另一组 RC 值。  

    运算放大器具有较高的噪声、R 已上移而不会损害噪声、但减小了负载和 C 值、  

    2.对这些比率进行了调整以增加滤波器内部的环路增益,  

    如果您想尝试一些 PWM 输入(或 TI 支持)、这里是这个文件

    e2e.ti.com/.../ALM2403-MFB-filter.TSC