LC-Filterdesign mit MLCCs: Warum die angelegte Spannung am Filter zu beachten ist

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Die Forderung, elektronische Schaltungen (wie z.B. Schaltnetzteile) immer kompakter aufzubauen, hat nicht nur Auswirkungen auf die Auswahl aktiver Komponenten, sondern auch Auswirkungen auf die Auswahl der passiven Komponenten für den zugehörigen Filteraufbau, um auftretenden Störungen zu bedämpfen. Die heutigen Möglichkeiten, den diskreten Aufbau durch die immer kleiner werdenden Gehäuseformen zu designen, fordern von den diskreten Filterbauteilen ebenfalls eine kleinere Größe. Der Aufbau z.B. eines LC-Filters wurde früher oftmals durch die Verwendung von Aluminium Elektrolytkondensatoren realisiert, da bei diesen ein sehr breites Spektrum an Kapazitätswerten zur Verfügung steht. Dieser Vorteil wird aber zunehmend geringer, da es die fortschreitende Technologie im Bereich der Keramikkondensatoren ermöglicht, hochkapazitive SMD-Keramikkondensatoren (engl.: multilayer ceramic chip capacitor MLCC ) herzustellen.

Dies kann einen sehr großen Vorteil in Hinblick auf den benötigten Platz bedeuten, hat jedoch auch seinen Preis. Daher soll in dieser Applikation Note der nicht unerhebliche Einfluss der Gleichspannung am Kondensator und somit auf die Filterauslegung näher erläutert werden. Hierbei liegt der Fokus auf ein LC-Tiefpass wie er als Eingangs- oder Ausgangsfilter bei Schaltreglern oder Stromversorgungsfilter von Baugruppen Anwendung findet.

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