Современная электроника №7/2022

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 38 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2022 ещё и LC-фильтр. Катушка индуктивно- сти L может быть катушкой индуктив- ности с сердечником или ферритовым кольцом. LC-фильтр пропускает нижние часто- ты, так что мощность постоянного тока может проходить через него, и высо- кочастотные помехи в значительной степени ослабляются. LC-фильтр име- ет двойной полюс, поэтому мы получа- ем затухание высоких частот в 40 дБ за декаду. Этот фильтр имеет относитель- но резкий спад. Разработка фильтра – не ракетостро- ение. Однако, поскольку паразитные компоненты схемы, такие как индук- тивность дорожки, оказывают влияние, создание фильтра требует моделирова- ния основных паразитных эффектов. Это может сделать разработку фильтра довольно трудоёмкой. Многие проекти- ровщики, имеющие опыт разработки фильтров, знают, какие фильтры рабо- тали раньше, и могут итеративно опти- мизировать определённый фильтр для нового дизайна. При проектировании всех филь- тров необходимо не только учитывать поведение слабого сигнала, например, передаточную функцию фильтра на диаграмме Боде, но также учитывать влияние сильного сигнала. В любом LC-фильтре мощность проходит через катушку индуктивности. Если эта мощ- ность больше не нужна на выходе из-за внезапного скачка нагрузки, энергия, Рис. 10. Входной фильтр для понижающего регулятора, спроектированный с использованием LTpowerCAD Рис. 11. Конструкция бесшумного коммутатора LTC3310S, обеспечивающая наименьшие излучаемые помехи хранящаяся в катушке индуктивно- сти, должна куда-то выйти. Это заря- жает ёмкость фильтра. Если фильтр не предназначен для таких условий, накопленная мощность может вызвать скачки напряжения, которые способны повредить схему. Наконец, фильтры имеют опреде- лённый импеданс. Этот импеданс вза- имодействует с сопротивлениями сило- вых преобразователей, подключённых к фильтру. Такое взаимодействие может привести к нестабильности и колебани- ям. Инструменты моделирования, такие как LTspice и LTpowerCAD от Analog Devices, могут помочь ответить на все эти вопросы и помочь с разработкой идеального фильтра. На рис. 10 показан графический пользовательский интер- фейс конструктора фильтров в среде проектирования LTpowerCAD. С помо- щью этого инструмента проектирова- ние фильтров может быть значитель- но упрощено. Тихие переключатели Излучаемые выбросы трудно блоки- ровать. Требуется специальное экрани- рование металлическим материалом, что может быть очень дорогостоящим. Долгое время инженеры искали спо- собы уменьшить излучаемые поме- хи, создаваемые SMPS. Несколько лет назад был совершён прорыв благода- ря технологии «тихих переключате- лей». За счёт уменьшения паразитных Режим / Синхр .