對(duì)于LED開關(guān)電源、工控設(shè)備電源、3D打印機(jī)電源等的較高電流而言，將pi濾波器中的電阻以電感代替是有好處的。這種配置提供了極佳的紋波和開關(guān)噪聲抑制能力，并具有較低的功耗。問題在于，我們現(xiàn)在引入了一個(gè)額外的儲(chǔ)能電路，它可能產(chǎn)生諧振。這就有可能導(dǎo)致振蕩，使電源不穩(wěn)定。因此，設(shè)計(jì)該濾波器的第一步是如何選擇阻尼濾波器。顯示了三種可行的阻尼技術(shù)。添加具有額外成本和尺寸增加較少的優(yōu)勢(shì)。阻尼電阻的損耗通常很少（甚至沒有），哪怕大電源情況下都很小。

LED開關(guān)電源、工控設(shè)備電源、3D打印機(jī)電源等電源設(shè)計(jì)該濾波器的第一步是如何選擇阻尼濾波器后的缺點(diǎn)是，它會(huì)降低電感的并聯(lián)阻抗，從而大幅降低濾波器的有效性。第二種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是濾波器性能最大化。如果需要采用全陶瓷設(shè)計(jì)，則可以是與陶瓷電容串聯(lián)的分立式電阻。否則需使用具有高ESR且物理尺寸較大的電容。這個(gè)額外的電容會(huì)大幅增加設(shè)計(jì)的成本和尺寸。阻尼技術(shù)3看上去具有極大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樽枘犭娙萏砑又凛敵龆耍赡軐?duì)瞬態(tài)響應(yīng)和輸出紋波性能有所助益。然而，這種技術(shù)成本最高，因?yàn)樗桦娙輸?shù)量極大。此外，輸出端相對(duì)而言較多的電容會(huì)降低濾波器諧振頻率，進(jìn)而減少轉(zhuǎn)換器可實(shí)現(xiàn)的帶寬——因此不建議使用第3種技術(shù)。對(duì)于ADIsimPower設(shè)計(jì)工具來說，我們采用第1種技術(shù)，因?yàn)樗杀据^低，且在自動(dòng)化設(shè)計(jì)步驟中相對(duì)來說較為容易實(shí)現(xiàn)。

LED開關(guān)電源、工控設(shè)備電源、3D打印機(jī)電源等電源的采用輸出濾波器并突出多種不同阻尼技術(shù)的ADP1621
LED開關(guān)電源、工控設(shè)備電源、3D打印機(jī)電源等需注意的另一個(gè)問題是補(bǔ)償。盡管這可能不符合直覺，但把濾波器放在反饋環(huán)路內(nèi)部幾乎一直都是更好的做法。這是因?yàn)椋瑢⑵浞旁诜答伃h(huán)路內(nèi)有助于在一定程度上抑制濾波器，消除直流負(fù)載偏移和濾波器的串聯(lián)電阻，同時(shí)能提供更好的瞬態(tài)響應(yīng)、更低的振鈴。顯示了一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器的波特圖，其在輸出端添加了LC濾波器輸出。

LED開關(guān)電源、工控設(shè)備電源、3D打印機(jī)電源等電源的輸出端帶LC濾波器的升壓轉(zhuǎn)換器
反饋在濾波器電感之前或之后獲取。人們沒有想到的是，哪怕濾波器不在反饋環(huán)路內(nèi)部，開環(huán)波特圖依然存在非常大的變化。由于控制環(huán)路無論濾波器是否在反饋環(huán)路中都會(huì)受影響，因此也應(yīng)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償。一般而言，這意味著將目標(biāo)交越頻率向下調(diào)整至不超過濾波器諧振頻率的五分之一到十分之一。

LED開關(guān)電源、工控設(shè)備電源、3D打印機(jī)電源等電源的的使用并聯(lián)阻尼電阻的LC濾波器設(shè)計(jì)步驟
第1步：選擇，使其等于輸出端沒有輸出濾波器時(shí)的情況。5 mV至20 mV p-p是一個(gè)很好的開端。隨后可通過公式8計(jì)算得出。
第2步：選擇電感根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，較好的數(shù)值范圍為0.5 μF至2.2 μF。應(yīng)按照高自諧振頻率（SRF）來選擇電感。較大的電感具有較大的SRF，這意味著它們的高頻噪聲濾波效率較差。較小的電感對(duì)紋波的影響沒有那么大，需要更多電容。開關(guān)頻率越高，電感值越小。比較電感值相同的兩個(gè)電感時(shí)，SRF較高的器件具有較低的繞組間電容。繞組間電容用作濾波器周圍的短路，作用于高頻噪聲。
第3步：如前所述，LED開關(guān)電源、工控設(shè)備電源、3D打印機(jī)電源等電源的添加濾波器會(huì)影響轉(zhuǎn)換器補(bǔ)償，具體表現(xiàn)為降低可實(shí)現(xiàn)的交越頻率（Fu）。根據(jù)公式7的計(jì)算，對(duì)于電流模式轉(zhuǎn)換而言，可實(shí)現(xiàn)的最大Fu是開關(guān)頻率的1/10以下，或者是濾波器的1/5以下。幸運(yùn)的是，大部分模擬負(fù)載不需要太高的瞬態(tài)響應(yīng)。公式計(jì)算轉(zhuǎn)換器輸出所需的輸出電容近似值以提供指定的瞬態(tài)電流階躍。
第4步：利用公式計(jì)算阻尼濾波器電阻近似值。這些公式并非絕對(duì)精確，但它們是不使用泛代數(shù)的最接近的閉式解決方案。ADIsimPower設(shè)計(jì)工具通過計(jì)算轉(zhuǎn)換器在濾波器和電感短路時(shí)的開環(huán)傳遞函數(shù)（OLTF）從而計(jì)算值為猜測(cè)值，直到濾波器僅為轉(zhuǎn)換器OLTF以上10 dB時(shí)轉(zhuǎn)換器OLTF的峰值（電感短路）。這種技術(shù)可用于ADIsimPE等仿真器中，或用于使用頻譜分析儀的實(shí)驗(yàn)室中。
第5步：現(xiàn)在可以通過公式12至公式15計(jì)算得出。a、b、c和d用于簡(jiǎn)化公式16。
第6步：應(yīng)重復(fù)第3步至第5步，直至計(jì)算出滿足所需紋波和瞬態(tài)規(guī)格的優(yōu)秀阻尼濾波器設(shè)計(jì)。應(yīng)注意，這些公式忽略了濾波器電感的直流串聯(lián)電阻對(duì)于較低的電源電流而言，該電阻可能非常大。它通過幫助抑制濾波器而改善了濾波器性能，增加了所需的同時(shí)也增加了濾波器阻抗。這兩個(gè)效應(yīng)都會(huì)極大地改善濾波器性能。因此，以中的少量功耗換來低噪聲性能是很劃算的，這樣可以改善噪聲性能。中的內(nèi)核損耗還有助于衰減部分高頻噪聲。因此，高電流供電的鐵磁芯是一個(gè)很好的選擇。它們?cè)陔娏髂芰ο嗤那闆r下尺寸更小、成本更低。當(dāng)然，ADIsimPower具有濾波器電感電阻值以及兩個(gè)電容的ESR值，可實(shí)現(xiàn)最高精度。
第7步：選擇實(shí)際的LED開關(guān)電源、工控設(shè)備電源、3D打印機(jī)電源等電源的元件來匹配計(jì)算值時(shí)，注意需對(duì)任意陶瓷電容進(jìn)行降低額定值處理，以便將直流偏置納入考量中！