[求助] RC滤波

小太阳yy   2022-10-2 18:13 楼主

image.png  RC滤波  这个RC滤波的时间常数跟电容以及电阻的阻值有关系,如果是10K,2.2μF的设定的话,时间常数算出来是0.022s,这样的话是不是延时时间有点久了吗 

给LED芯片的模拟调光引脚用的话 会不会造成延时点灯呢

回复评论 (18)

『这样的话是不是延时时间有点久了吗』

首先,这不是延时时间。RC低通时间常数仅表示在这么长时间之后C两端电压降低到原来的37%即1/e(如果原来充电到某值,时间为零处输入端短路)。当然,充电过程也是这样计算。

点赞  2022-10-2 18:27

『这样的话是不是延时时间有点久了吗』

久不久,看你的要求是多少。

点赞  2022-10-2 18:28

『给LED芯片的模拟调光引脚用的话 会不会造成延时点灯呢』

22ms,你的眼睛反应有那么快吗?

点赞  2022-10-2 18:29
引用: maychang 发表于 2022-10-2 18:29 『给LED芯片的模拟调光引脚用的话 会不会造成延时点灯呢』 22ms,你的眼睛反应有那么快吗?

比如我前面输入的电压是5V,是个0到5V的PWM方波那么这个电压从0到5V的时间应该大概是在5倍的时间常数吧,也就是大概在0.1s左右,,,我想通过这个电阻跟电容将电压做成平滑的直流电,10K 跟2.2μF合适吗,我模拟了一下感觉还可以。 。

点赞  2022-10-2 20:57
引用: 小太阳yy 发表于 2022-10-2 20:57 比如我前面输入的电压是5V,是个0到5V的PWM方波那么这个电压从0到5V的时间应该大概是在5倍的时间常数吧, ...

『比如我前面输入的电压是5V,是个0到5V的PWM方波那么这个电压从0到5V的时间应该大概是在5倍的时间常数吧,也就是大概在0.1s左右』

如你所说,你的PWM方波高电平持续时间必须在0.1s以上才能够使电容两端电压上升到接近5V。

 

点赞  2022-10-2 21:17
引用: 小太阳yy 发表于 2022-10-2 20:57 比如我前面输入的电压是5V,是个0到5V的PWM方波那么这个电压从0到5V的时间应该大概是在5倍的时间常数吧, ...

『我想通过这个电阻跟电容将电压做成平滑的直流电,10K 跟2.2μF合适吗』

你的PWM频率是多少?如果是周期0.2s(如你所述)即频率5Hz,这个时间常数可远远不够。如果PWM频率为1kHz,这个时间常数是够了。

点赞  2022-10-2 21:19
引用: maychang 发表于 2022-10-2 21:19 『我想通过这个电阻跟电容将电压做成平滑的直流电,10K 跟2.2μF合适吗』 你的PWM频率是多少?如果 ...

上面不是说要高电平持续时间在0.1S以上吗, PWM频率为1KHZ的话 一个周期才0.001S,那高电平的时间肯定在0.1S以下了不是吗 

点赞  2022-10-2 21:33
引用: 小太阳yy 发表于 2022-10-2 21:33 上面不是说要高电平持续时间在0.1S以上吗, PWM频率为1KHZ的话 一个周期才0.001S,那高电平的时间肯定在0. ...

『上面不是说要高电平持续时间在0.1S以上吗, PWM频率为1KHZ的话 一个周期才0.001S,那高电平的时间肯定在0.1S以下了不是吗』

“要高电平持续时间在0.1s以上”,那是你说的,不是我说的。

点赞  2022-10-3 08:07
引用: 小太阳yy 发表于 2022-10-2 21:33 上面不是说要高电平持续时间在0.1S以上吗, PWM频率为1KHZ的话 一个周期才0.001S,那高电平的时间肯定在0. ...

『上面不是说要高电平持续时间在0.1S以上吗, PWM频率为1KHZ的话 一个周期才0.001S,那高电平的时间肯定在0.1S以下了不是吗 』

频率1kHz,即周期 1ms,显然高电平持续时间小于 1ms,更不用说 1s 了。

点赞  2022-10-3 08:09
看你PWM频率了,如果频率高于50Hz那可能就没办法实现调光了吧,我是这么理解的。因为太快也没办法实现输出波形的控制了。
点赞  2022-10-5 00:31
引用: 小太阳yy 发表于 2022-10-2 21:33 上面不是说要高电平持续时间在0.1S以上吗, PWM频率为1KHZ的话 一个周期才0.001S,那高电平的时间肯定在0. ...

你可能还没有弄清楚低通 “滤波” 是要干什么。

首帖电路是一阶低通RC滤波电路。电阻电容数值给定,输入信号频率越高(变化快),越不容易在输出端引起波动。电容C经过电阻R还没有来得及充电,只充了一点点,就开始放电,电容C两端交流电压必定很小。这正是我们 “滤波” 之目的。

我们不是要电容C充电充满,然后放电到没有。那样的话,电容C上电压波动显然很大,和输入端波动差不多,也就失去了 “滤波” 之目的。

点赞  2022-10-5 11:37
引用: maychang 发表于 2022-10-5 11:37 你可能还没有弄清楚低通 “滤波” 是要干什么。 首帖电路是一阶低通RC滤波电路。电阻电容数 ...

老师 ,我这里是想用这个电路将PWM方波转换成平滑的直流电压 ,做一个数字转模拟的转换,那这样是不是应该使PWM方波的高电平的时间 高于充电时间呢? 

点赞  2022-10-7 17:46
引用: 小太阳yy 发表于 2022-10-7 17:46 老师 ,我这里是想用这个电路将PWM方波转换成平滑的直流电压 ,做一个数字转模拟的转换,那这样是不是应 ...

恰恰相反。RC低通滤波应该使RC时间常数远大于PWM周期,用你的话来说就是PWM高电平时间低电平时间远小于电容经过电阻充电放电时间。

显然,高电平低电平时间远小于电容经过电阻充电放电时间,那电容充电只能充一点点,放电也只能放一点点,也就是电容两端电压变化很小。这正是你的目的 “将PWM方波转换成平滑的直流电压”。

点赞  2022-10-7 18:29
引用: 小太阳yy 发表于 2022-10-7 17:46 老师 ,我这里是想用这个电路将PWM方波转换成平滑的直流电压 ,做一个数字转模拟的转换,那这样是不是应 ...

显然,高电平低电平持续时间越是小于电容经过电阻充电放电时间,电容两端电压变化就越小,换句话说,纹波越小,滤波后的直流电压越平滑。

点赞  2022-10-7 18:39
引用: 小太阳yy 发表于 2022-10-7 17:46 老师 ,我这里是想用这个电路将PWM方波转换成平滑的直流电压 ,做一个数字转模拟的转换,那这样是不是应 ...

这是一阶低通滤波。前面所说RC时间常数,乘以2再乘以pai,是该一阶低通电路的转折频率。在该频率上,输入的交流信号衰减3分贝,即衰减到0.707倍。这本来是电工学课程的内容。在转折频率以上,频率每增加二倍,衰减6分贝(另一种讲法频率增加10倍衰减20分贝,两种说法是一样的)。

所以,若是想要交流成份衰减得充分,交流信号频率就越应该高于转折频率,也就是前面说的 “高电平低电平时间远小于电容经过电阻充电放电时间”。

点赞  2022-10-7 18:47
引用: 小太阳yy 发表于 2022-10-7 17:46 老师 ,我这里是想用这个电路将PWM方波转换成平滑的直流电压 ,做一个数字转模拟的转换,那这样是不是应 ...

要想 “转换成平滑的直流电压”,而且要很 “平滑”,交流成份尽量少,可以使用高阶低通电路,例如二阶、三阶……阶数越高,转折频率以上每倍频程或者每十倍频程的衰减越多。四阶低通在转折频率以上,每十倍频程衰减80分贝。自己计算一下,负80分贝是多少倍。

点赞  2022-10-7 18:51
引用: 小太阳yy 发表于 2022-10-7 17:46 老师 ,我这里是想用这个电路将PWM方波转换成平滑的直流电压 ,做一个数字转模拟的转换,那这样是不是应 ...

PWM信号含有很多高次谐波,其中频率最低的称为基波,还有频率为基波二倍的二次谐波,三次谐波……基波成份能够被滤除的话(意思是基波成份被衰减到满足要求的水平),二次、三次……就不在话下,因为二次、三次谐波频率是基波的二倍、三倍。

点赞  2022-10-7 21:14
引用: 小太阳yy 发表于 2022-10-7 17:46 老师 ,我这里是想用这个电路将PWM方波转换成平滑的直流电压 ,做一个数字转模拟的转换,那这样是不是应 ...

关于滤波电路,gmchen老师在本坛发过好几篇文章。如有时间,建议仔细阅读。

点赞  2022-10-7 21:15
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