在電子電路中,尤其是開關電源設計里,電感是降低噪聲的關鍵元件。使用電感的降噪對策主要依賴于兩種類型的電感:繞組型電感和鐵氧體磁珠。每種電感都有其獨特的特性和應用場景,它們通過不同的機制來減少電路中的不需要的信號干擾。
繞組型電感
π型濾波器是一種常見的電路設計,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鍵作用。在低頻范圍內,電感L和電容C共同構成了一個低通濾波器,它允許低頻信號順利通過,同時對高頻噪聲提供阻礙,從而減少噪聲對電路的影響。
然而,當頻率增加到一定程度時,電感和電容的行為開始發生變化。高頻下,電感可能表現出類似電容的特性,而電容也可能呈現出類似電感的特性。這種現象通常發生在電感和電容的寄生元件開始起作用的頻率上。由于這種變化,π型濾波器在高頻段可能會失去其作為低通濾波器的功能,并可能開始表現為高通濾波器,允許高頻信號通過,這與原本的設計意圖相悖。
在這種情況下,高頻噪聲非但不會被衰減,反而可能會被濾波器所通過,導致電路中的噪聲消除效果受損。因此,設計師在設計π型濾波器時,需要仔細選擇電感和電容的參數,以確保濾波器在整個目標頻率范圍內都能有效地工作。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,以實現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,導致電感值下降,因此在這種狀態下使用鐵氧體磁珠來消除特定頻段的噪聲可能會遇到困難。

觀察右側的曲線圖,我們可以看到電抗隨著頻率的增加而降低,并且存在一個與電阻分量交叉的點,這個點被稱為“交叉點”。當頻率超過這個交叉點時,鐵氧體磁珠的行為開始類似于一個電阻,具備將噪聲能量轉換為熱能的功能。這一點是鐵氧體磁珠與內置繞組型電感濾波器的一個顯著區別。
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