LC低通滤波器原理及设计方法
一、lc低通滤波器
前面提到过rc滤波器那么自然而然就存在lc滤波器，在汽车的电子控制器中几乎每个控制器都会用到lc滤波器，特别是在电源输入的地方可以获得更好的emi效果。
在控制器中我们常用的lc滤波器如下图所示，图1为二阶lc低通滤波，图2为3阶低通滤波，且都常见于开关电源部分，其中l和c的取值于电源的工作频率有较强的关系：
二、实际应用计算
首先我们要知道lc低通滤波器的截止频率（本文中取谐振频率），我们以图1为例：
lc电路发生谐振;
现以ti的lm5176为例（从官网随机找的一颗芯片），用户可以根据自己的芯片进行转换。图3为ti官方网站给出的一个典型的应用电路，但是通常情况下，如果直接按照datasheet中的典型电路去制作pcb，往往在emc方面会有问题。我们可以发现在手册中推荐的典型电路中在电源输入部分并没有emc相关的考虑。
现我们在a点插入我们前面提到的lc低通滤波器（我们以二阶为例），首先查看该电源的开关频率，从手册中得知，fsw范围如下
所以我们通常在设计滤波器时会将截止频率设置到175khz以下。
三、设计方法
lc低通滤波器设计通常采用规一化定k型滤波器设计方法，定义以下变量：
fcut:待设计滤波器的截止频率
fr:基准滤波器的截止频率
lr:为归一化电感
cr:为归一化电容
creal：为实际计算容值
lreal：为实际计算电感值
通常为了获得更好的抑制效果，我们会将截止频率设置的尽量低，比如设置fcut=50khz,这里我们直接用mathcad进行计算。
最终计算结果如下，根据实际的容值进行调整：
lreal=3.1uh
creal=3.1uf
如下图4、图5对计算结果参数进行仿真在频率为175khz时滤波器可以衰减接近-20db
来源：微信公众号
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