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如何滤波

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如何滤波

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简介

简介:
更新时间:2023-08-22 10:51:05

今天讲讲电源滤波电容在PCB中正确的布线方法!
 
1. 很多人朋友在设计PCB的时候喜欢加宽电源部分的走线,这是一个很好的方法,但是他们如果一不小心就会忽略电容的布线。

vj4hUmfrqGhExMJ7cFXqJjgnoDIYomL7Zul5zx6D.png在空间充足的理想情况下小汪画了这样一个电路,因为电流会走最短路径,所以下图中源到载的电流近似是以白线的路径流动的,聪明的同学已经看到了问题所在,也就是电容没有放在电流的路径上,这样电容的滤波效果会大打折扣,所以第一点是电容要放在电流流通的路径上,或者说电源经过电容后再向负载供电。

 

2. 在了解了第一个知识点后,我们再来看第二个电路

VU0WLr1jkABvYhEgv7g2l4ZW9gXTxk3rVrEsEPCb.png

下面的电容布线看起来很美观,但在实际中这样布线并不合理,有朋友可能要问了,电容的确放置在电源和负载之间,走线也足够宽,为什么不合理呢?

下面来看看我搜集的几个成品电源板背面走线的特写

CUEGRCOQg5KvB0DAZd7YnodJXLeumkhBB6uF4Qe7.jpegViH9B7M8wVRQMlHF8Md2Tz9NQhSjuK5JkXLHNZxV.jpeg

 

看过了这两张图,你们有没有什么发现,电源在经过滤波电容时并没有采用一整张铜箔连接的方法,而是在经过电容引脚时突然缩减铜皮的宽度,也就是使用一个狭缝阻挡电流,使其只能从电容“挤”过来,而且这样在电容的引脚处还形成了一个环形走线(1/2匝线圈)这种走线对高频脉冲信号有较好的滤除效果,也就是不能一味的使用宽铜皮连接电路

 

3. 大电容由于容量大,所以体积一般也比较大,这导致了大电容的分布电感比较大(等效串联电感 ESL),电感对高频信号的阻抗是很大的,因此大电容的高频特性并不好;而小容量电容(特别是贴片电容)体积做得很小,因此其等效的分布电感很小,所以小容值的电容有很好的高频特性,但由于电容容量比较小,对低频信号的阻抗大,如果我们为了使低频、高频信号都可以很好的通过,就可以采用一个大电容再并上一个小电容的方式进行滤波

ssXNcNi405z8y9ced0aqpC4ywbwSKSxdhwfO0n4y.png

接下来,我们通过实验一起来看看吧COoPb4TlTKCaR3iboDJemowzTCFHoFoeCNBR1QKa.png

小汪绘制了一张pcb,

使用感性器件和容性器件

多种电容配合使用加强效果

​加入多个狭缝限制电流的流动路径

下面是焊接好的样子

eGIfh528tFH81oYblaTBkqxearldvKYLR8lu40fL.jpeg

 

接下来请看测试

电源使用buck降压模块,经过滤波器后接入10欧合金电阻,

模块输出电压12v,负载电流约1.2A

示波器接入buck模块输出端,测得vpp约60mv,(10mv/格)

rKm9esdrYvPxtk7E9R8ZINYs4JXCZf6fMSUhOZDW.jpeg

gYXhlX0NuLS0eT9cFDFD0cN3GIfg3vKhfHiozOVH.jpeg

 

再将示波器接入滤波器输出端。b3AjaNjWZeaQ5gfj9KRSbjcJr8TUOSCvNy8Wy8Et.jpeg

 

测得vpp约11mv,(10mv/格)

y0ghbBfxCjNDBREYdZmp2pBjVcEm5jUmOa15KeWb.jpeg

目测波形平滑,并无明显波动,

由此可以判断滤波效果非常好

该滤波板已经开源,大家可以使用,参考,改进

https://oshwhub.com/WY3246/dian-yuan-lv-bo-ban

 

都看到这里了,不动动手点点赞吗?

欢迎大家积极留言,有问题可在下方反馈

 

 

 

 

 

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