LCフィルタのインダクタンス

質問

スイッチング電源の出力リップルを基板上で減らすために、LCフィルタを用意します。
スイッチング電源 (5V、2A) からは100kHzの周期で50mVのリップルが出ています。
仮にコンデンサを100μFとしたとき、インダクタのインダクタンスはどの程度にすればよいでしょうか？

シミュレータ (LTspice) でAC解析すると、10mHで共振の山はほとんどど消えました。
しかし、チップ型のインダクタだとせいぜい1uH～10uHのものがせいぜいです。この場合は山が20dBほどできます。

こういうときは、
1. それでもチップ型のものを使う
2. やはりリードタイプのインダクタを使う
どちらにすればいいと思いますか？

どうぞよろしくお願いします。

回答No.1

xpopo · ベストアンサー

今晩は。

負荷電流が重要ですが、負荷電流はいくらくらいでしょうか？

また、シミュレーション時の負荷電流は何Aですか？また、１００ｕＦのコンデンサのＥＳＲ（直列等価抵抗）は何Ωでシミュレーションされましたか？電解コンデンサかまたはアルミ固体コンデンサか？また、インダクタンスについては共振周波数をどのように設定されてシミュレーションされましたか？
　これらの条件で結果は大きく変わります。

コンデンサは電解コンデンサの場合、ＥＳＲは１００ｕＦの場合で小さくて0.5Ω程度あります。アルミ固体コンデンサで0.1Ω程度です。

インダクタンスはチップ型の場合はＥＳＲが大きいのが難点です。数Ωは覚悟しなければないません。負荷電流が１Ａであれば電圧降下が数Ｖも発生してしまいます。負荷電流が数十mA程度でなければ電圧降下は無視できないのではありませんか？

ですから負荷電流がAオーダーならば迷わずインダクタはリードタイプになりますね。リードタイプで１００ｕＨ程度なら可能でしょう。

お礼

回答ありがございます。

コンデンサ (アルミ電解) およびインダクタのESRを考えてませんでした、、

インダクタのESRは約21mΩでした。
http://product.tdk.com/inductor/ind/detailed_information.php?lang=ja&ref=jp&nre=0&part_no=CLF12555T-100M

コンデンサの方はESRの記載がなかったので、1Ωでシミュレーションしてみました。

その結果、AC解析で5kHz辺りにあった20dbの山がほぼ消えました。

大変参考になりました。ありがとうございました。