Размышления о ФНЧ

[Daemon256]

Уже неделю бьюсь с теорией вперемешку с практикой.



Есть инвертор (ШИМ) он питается DC 80в от последовательных батарей, к которым в свою очередь подключены блоки BMS на основе МК. Проблема в том, что когда работает инвертор, то по линии его питания в обратку летит помеха с частотой 626 кГЦ и амплитудой до 4в на каждой ячейке батареи, что вызывает зависание МК BMS (т.к. он сам запитан от этой же батареи).
Задача убрать эту помеху. Думал всё просто, сейчас сделаю ФНЧ LC по Баттерворту и угу. Не тут то было. Фильтр вроде заработал, но вот срезал он всего 0,7в в амплитуде. На сколько я понял, все калькуляторы ФНЧ считают частоту среза, а если фильтр 1 порядка, то там ослабление всего -3 дебацила, что и похоже я и получил. Ага, подумал я, а почему бы не отступить на 1-2 декады вниз, чтобы гарантированно попасть на (-24) - (-40) dB ослабления по кривой фнч 1-го порядка Баттерворта - ан фиг. Сделал LC фильтр на 62 кГц, ожидая среза как минимум в 10 раз амплитуды - по факту эффект 0.
В чём я не так размышляю?

[mickbell]

1. Частоту среза фильтра вы можете делать сколь угодно низкую, зачем делать её на 62 кГц, а тем более на 626 кГц? Делайте его хоть сразу на сто герц. Ну да, дроссель здоровый будет.
2. Обязательно проверьте АЧХ фильтра. Возможно, он не столь эффективен, как вам хочется, из-за паразитных параметров - той же межобмоточной ёмкости дросселей.
3. Я бы делал двойной П-контур, у которого параллельно одной из катушек включён конденсатор, образуя параллельный контур на частоту помехи.

[Daemon256]

mickbell писал(а):

1. Частоту среза фильтра вы можете делать сколь угодно низкую, зачем делать её на 62 кГц, а тем более на 626 кГц? Делайте его хоть сразу на сто герц. Ну да, дроссель здоровый будет.

Во, значит правильно мысль шла в сторону пары декад вниз

mickbell писал(а):

2. Обязательно проверьте АЧХ фильтра. Возможно, он не столь эффективен, как вам хочется, из-за паразитных параметров - той же межобмоточной ёмкости дросселей.

А по какой методике можно АЧХ готового фильтра снять?

mickbell писал(а):

3. Я бы делал двойной П-контур, у которого параллельно одной из катушек включён конденсатор, образуя параллельный контур на частоту помехи.

Вот так?:

[mickbell]

1. Угу. Только надо было ещё дальше пойти.
2. Найти генератр синуса с частотами до мегагерца, а то и побольше. Звуковуха компа тут не годится. Подключить к генератору вход фильтра, на выход фильтра подключить нагрузочный резистор (такой, чтобы генератор не спалить) осциллограф или вольтметр. Установить частоту, измерить напряжения на входе и выходе фильтра, найти их соотношение, перевести в децибелы, записать в таблицу. Пройтись по диапазону от частоты среза до мегагерца, то есть выше вашей проблемной частоты... а то даже и её гармоник. Построить по точкам АЧХ, частоту откладывть в логарифмическом масштабе.
3. Да, фильтр такой.
Кстати, выбирая фильтр или дроссель для него, всегда помните, что при насыщении индуктивность падает и фильтр может напрочь перестать работать. Поэтому сердечник не должен насыщаться при ваших токах потребления. Магнитопровод должен быть с зазором.

[Daemon256]

mickbell писал(а):

2. Найти генератр синуса с частотами до мегагерца, а то и побольше. Звуковуха компа тут не годится. Подключить к генератору вход фильтра, на выход фильтра подключить нагрузочный резистор (такой, чтобы генератор не спалить) осциллограф или вольтметр. Установить частоту, измерить напряжения на входе и выходе фильтра, найти их соотношение, перевести в децибелы, записать в таблицу. Пройтись по диапазону от частоты среза до мегагерца, то есть выше вашей проблемной частоты... а то даже и её гармоник. Построить по точкам АЧХ, частоту откладывть в логарифмическом масштабе.

Гм, логично, что-то не сообразил. Генератор сигналов есть, оформим

mickbell писал(а):

Кстати, выбирая фильтр или дроссель для него, всегда помните, что при насыщении индуктивность падает и фильтр может напрочь перестать работать. Поэтому сердечник не должен насыщаться при ваших токах потребления.

Да я ещё до токов не дошёл, тестировал на 0 практически.

[mickbell]

Ну, значит, все проблемы ещё впереди. Обратите внимание на прошлое моё сообщение, я его дописал - имеется в виду зазор в магнитопроводе.

[Daemon256]

Кстати я же правильно рассчитал Г - образный фильтр?: 50 мкГн на 2.2 мкф

Добавлено after 56 seconds:

mickbell писал(а):

Ну, значит, все проблемы ещё впереди. Обратите внимание на прошлое моё сообщение, я его дописал - имеется в виду зазор в магнитопроводе.

Я на жёлтом кольце 65 проницаемости из бп компа мотал.

[lumped.net]

Вот здесь приведен расчет демпфирования LC фильтра специально для цепи питания.
https://designers-guide.org/design/bypassing.pdf

[Daemon256]

Кому интересно - я решил проблему:

По совету выше, подключил гену к Г - образному фильтру и о чудо - на выходе даже не намёка на какой то синус. Вывод - фильтр работает. Так почему тогда он пропускал с инвертора?
Тогда решил поставить простой синфазный дроссель из бп и о чудо - МК заработали! (хотя это первое, что я пробовал до Г - фильтров, НО на жёлтых кольцах и просто не хватило индуктивности, а заводской на кольцах с проницаемостью 10000)