怎么设计合格的lc滤波器与理解其q值

LC滤波器的设计

在做中大功率音响时，例如2X20W以上，为了EMI指标，往往需要加LC滤波器，滤波器如何选择参数呢，参数对频响的影响是怎么样的，下面就简单的梳理一下。

常用的滤波有两种，以下都以类型A的LC滤波电路为例。

LC滤波器最关键的两个指标，截止频率和Q值，计算公式如下：

按照公式计算，给出一些对应值如下：

L（uH） C（uF） f（KHz） Q（4欧）

15 1 41 0.52

15 1.5 34 0.63

10 0.68 61 0.52

10 1 50 0.63

10 1.5 41 0.77

6.8 1 61 0.77

截止频率的意义非常简单，对应衰减0.707时的频率点，截止频率点越高，高频衰减的越少，但也不宜过高，过高影响THD。

Q值代表什么意义呢？Q值代表的是损耗 / 输入功率，Q值越高，说明损耗越大，意指会有部分能量在滤波器的电感上被损耗掉。在一般的低功率电源滤波器和信号滤波器上，此问题不会太突出。但在较大功率的滤波器上，这个损耗不可小视，一是会引起发热，发热后的电容会引起较大的负面影响，漏电流、耐压、容值等都会随温度变化而变化；二是耗电量大会导致无谓的电损失。

有人用Q值区分滤波器的类型，微信公众号“芯片应用”总结如下：

1、当Q=0.5时，成为Bessel滤波器，低通特性单调下降且通带较窄

2、当Q=1/根号 2=0.707时，幅频特性曲线最平坦 成为Butterworth滤波器

3、当Q=1时，称为Chebyshey滤波器

4、当Q》0.707时后，特性曲线将出现峰值，Q值越大，峰值越高，所以在音频上常用的滤波器Q值定为0.707左右。

5、Q值太大，电路将趋向不稳定，此类电路最大Q值为6—8左右

以下举几个例子，以方泰音频功放2X30W的ft3128为例，看看不同的LC实际测试对应的频率响应曲线，有什么不同。

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