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作者 nowitzkixd (十元作家)
標題 [心得] 銅板價LC濾波電路—紀錄器紫屏重啟OUT！
時間 Sun May 18 09:11:33 2025


行車紀錄器不斷重啟嗎？

關鍵時刻當機錄不到嗎？

按個喇叭催個油門畫面就海波浪嗎？

你需要DIY一組 銅板價的LC濾波電路！
馬上拿起電話撥打 02-2311-3731
此為總統府便民服務電話 打了沒用喔^.<

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※文長 大量學理燒腦 不喜勿入
※內文與範例僅供公益用途與教學使用

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每次機車一發動 車載式行車記錄器就開始發作
這一切都是電磁雜訊在作祟

電磁雜訊有很多種類 比如說
電磁干擾(EMI)
整流紋波(Ripple)
電壓突降或反彈
接地迴路與車體耦合干擾等等


EMI
大多來自於點火系統
高壓線圈產生的高壓電 就像不斷對周圍丟迷你閃電雨
這時候你的電線就像是天線 被電線耦合進整車電系中

https://i.postimg.cc/3rZ7NdD6/269752-0.jpg
[圖]
假設上圖為正常波型 我所輸出的function是 Sin波1kHz 3V

https://i.postimg.cc/sgMRTm0d/269753-0.jpg
[圖]
EMI干擾狀況下就很像圖中不規則的毛刺
因為受到干擾導致波型出現雜亂毛刺或尖刺


所以訪間才會有R值火星塞與帽蓋的出現 就是為了抑制與減緩這種狀況的發生

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https://i.postimg.cc/3x4PXRd3/Smoothed-ripple-svg.png
[圖]
整流紋波

我們的機車系統是交流發電機 經過整流轉為直流供電
但整流不可能完美

古有云：
「萬物皆可Sin」— 傅立葉

我們整流的直流電 其實就是很多很多的Sin波 組合而成的「假DC直流」
不過越多的Sin波 或是轉換的越好 看起來就是一個更完整DC直流

而這種震盪 也被視為污染的一種

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電壓突降與反彈

簡單來說你開關按下去一些重設備 像喇叭 啟動電源等等
有機會電壓驟降

反彈就是有些線圈類的設備
可能就會產生反電動勢(Back EMF) 打回你的電路等等
這個我等等會提到

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接地迴路與車體耦合

簡單也最常見的

就是你電瓶負極拿去鎖車台
接地不良 或是那條迴路上 一堆附載在開開關關



我做個舉例
你家裡一個電錶 只有一個電器在運作
跟家裡每個插頭都插上延長線 每個延長線都插著礦機在挖礦

哪個電源會比較乾淨 嘻嘻

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了解這些後

就進到我們的主題 LC濾波電路

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L C 簡單來說 就是 電感(Inductor) 跟電容(Capacitor)組成的電路

什麼是電感？ 什麼是電容？


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電感
電感在電流流通時 產生磁場儲存能量
而他最大的特性就是 「電感電流不能突變」



「電感電流不能突變」？？ 什麼意思？？
我來說個小故事

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那晚

電感男與他的女朋友 在望高寮浪漫的看夜景
你不說 我不說 沒人知道望高寮下 一堆墳墓


「寶貝，你會愛我一輩子不離開我嗎？」

「我電感男發誓，我會愛你一輩子的。」



「那如果哪天你不愛我了呢？」

「不！我不會讓這種事情發生的！」



「如果嘛！我說如果！假設！」

「操妳媽廢話一堆耶！林北就去公園路叫兩個紅牌再各加一個鐘！這就是老子的實力！」



那晚

望高寮下面 多了一座墳墓

-


這個小故事 我們能夠得知三件事情

1.電感男 雖然嘴巴說不會變心 但實際上他有可能會變心
2.電感男 會嘗試阻止變心的發生
3.如果阻止不了變心 那電感男會去做怪怪的事情


電感男 好浪漫


電感也是一樣的道理
1.電感 實際上電流有可能突變
2.電感會努力阻止電流突變的發生
3.如果阻止不了 電感會做出怪怪的事情



實際舉個例子
https://i.postimg.cc/ryhVgDF4/2025-05-17-194516.png
[圖]
假設此電路中 電源5V電阻 5歐姆  開關導通 整個迴路有1A電流且流過電感

這時候假設開關瞬間的斷開 空氣可以作為一個非常大的等效電阻
假設這個等效電阻設為10億歐姆好了
要維持整個迴路仍有1A電流 電壓就必須上升到10億伏特才行

而電感 他真的會這麼做

所以電感公式為
U=L*(di/dt)

U=電感兩端所產生的電壓
L=電感值
di=電流變化量
dt=時間變化量

而現實中 因為種種因素 不太可能讓電感真的打到10億伏特
因為這個dt在現實中 可能如果是手動開關電源 10ms都算神仙手速了

但如果有天 你能夠讓這個dt=0 那電感真的能發出無窮大的電壓

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而電容與電感極其相似

電容是利用電場儲存能量 你可以把他視為一個充放電極快的電池比較好理解
因為這特性 所以「電容上的兩端電壓不能突變」

小故事我就不說了ㄏㄏ

電容的公式是I=C*(dv/dt)

I=電流
C=電容值
dv=電壓變化量
dt=時間變化量

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利用這兩者的互補互牽制原理
就能組成LC濾波電路

簡單說
電感擋住了高頻率的電流(電流不能突變)
電容洩掉高頻率的電壓(電壓不能突變)

就像一個管道裡頭 裝了彈簧跟水桶
突然的水流衝擊 會被彈簧吸收 然後細浪與水波紋被電容撫平


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實作

所需材料：

P6KE18A 瞬變抑制二極體 保護電路避免高壓突波(非必要) 約2~10元
220uH 0.75線徑以上 環形電感 約5~15元
1mF 25V 電解電容 約10元
1uF 50V 電解電容 約10元
100nF 50V 陶瓷電容 約5元
焊接用洞洞板 約15元



電路圖如下
https://i.postimg.cc/sXYcsF1F/269714.jpg
[圖]

二極體這張電路沒放
建議使用的原因是 像是一般哪怕是破破爛爛的LM7805穩壓IC
工作電壓都有7.5V~20V 瞬態可承受35V左右

而P6KE18A可以做為保護行車紀錄器與電路的元件
15.3V開始微導通
17.1~18.9V開始被完全擊穿
最大可鉗位在25V左右


後面的10歐姆是模擬行車紀錄器 不然模擬電路會哀哀叫報錯ㄏㄏ



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https://i.postimg.cc/rwR5q6Yh/269677-0.jpg
[圖]
將元件如圖 擺設整齊 盡可能縮短走線
電解電容如果有方向性的 銀條 腳比較短的是負極


P6KE18A 如果有使用 要特別注意方向性 有銀色的那條朝正極
也可以用三用電錶確認

https://i.postimg.cc/bJgtmqsv/269674-0.jpg
[圖]
導通邊如同一般二極體 0.5V左右導通

https://i.postimg.cc/DzdJz7Qc/269675-0.jpg
[圖]
鉗位邊三用電錶則是不導通


https://i.postimg.cc/SsSX2HDb/269679-0.jpg
[圖]
每個元件 都要用斜口鉗壓緊再直的剪斷
要留下一點腳固定 但不可跨出焊墊
焊一根剪一根 不要全部剪完再來焊接 = =


焊接要訣
https://i.postimg.cc/wMP3rMH9/269682-0.jpg
[圖]
右手烙鐵先加熱焊墊

https://i.postimg.cc/bw1d6q5j/269683-0.jpg
[圖]
左手錫線碰觸焊墊融錫

https://i.postimg.cc/NMjMfmjg/269684-0.jpg
[圖]
左手錫線離開

https://i.postimg.cc/pTcd9rmK/269685-0.jpg
[圖]
右手烙鐵離開

這樣的順序能夠確保沒有虛焊
有時候不好焊是因為烙鐵溫度不夠 但溫度過高也容易燒壞元件 也容易有氧化錫的產生
新手建議用30W左右的烙鐵 盡量先不要用含銀的錫線 相對不好焊


https://i.postimg.cc/fT9bLwD0/269686-0.jpg
[圖]
所有元件都固定就位 然後開始走線

https://i.postimg.cc/W42pXgrM/269698-0.jpg
[圖]
https://i.postimg.cc/L8k6tNq9/269700-0.jpg
[圖]
把多餘的洞洞板切掉 下次還能用ㄏㄏ
我這邊直接使用錫接走線 此難度比較高
新手可以用細銅線先鋪線 錫線再沿著細銅線鋪錫 會容易許多

當然我也沒焊的多好看就是ㄏㄏ
我的功夫這輩子就這樣了 習慣了也沒救了

這樣基本就完工了



實際要上車前 前面可以再加個慢融3A保險絲還有磁環抗高頻干擾
如果有太大的異常電壓突波 比如說你的整流器燒起來了
二極體就能導通進而燒斷那條保險絲 保護後端

然後整個電路可以用卡夫膠絕緣 防止電路氧化
之後放在防水的塑膠小盒子內防震做好 放在車廂內

濾波器正極拿去接鎖頭電 或鎖頭分出來的繼電器的正電
負極直接拿去接電瓶負極 濾波器之後的負極很髒 不要再拿去接行車紀錄器



行車紀錄器端
正極就接濾波過後的正電
負極也直接去接電瓶負極 不要再鎖車台了 幫QQ


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上機驗證
https://i.postimg.cc/6Qj7ZYS7/269701-0.jpg
[圖]
輸出方波 1kHz 3V 佔空比50%的function

https://i.postimg.cc/Vvyk9TFN/269702-0.jpg
[圖]
沒進行濾波前 就是很完整的方波
Vp-p就是設定的3V

https://i.postimg.cc/vmcYJMqB/269709-0.jpg
https://i.postimg.cc/j2rRnfsw/269704-0.jpg
[圖]
 
[圖]
濾波過後呈現非常平穩的DC直流
Vp-p只有59.2mV

https://i.postimg.cc/MHbq7GTs/269708-0.jpg
[圖]
上電瞬間的波型也非常漂亮

https://i.postimg.cc/SNkyycTH/2025-05-17-220007.png
[圖]
因為濾波的關係
原本方波的上半部 被拿去填空成了乾淨的DC源


此電路大約有30dB左右的性能 算是非常不錯的
應該足以應付大多干擾問題且游刃有餘



以上
謝謝大家

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※ 作者: nowitzkixd 2025-05-18 09:11:33
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推 sm981512: 看不懂==但是厲害4F 36.239.100.234 台灣 05/18 09:59
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你的手真好看！我是直男=.=5F 39.14.65.62 台灣 05/18 10:19
推 nrsair: 專業分享7F 49.215.56.46 台灣 05/18 10:39
推 slsamg7112: 如果是按喇叭就當機有用嗎
一定要斷電重開才有救，現在都盡量避免按喇叭8F 220.132.168.119 台灣 05/18 10:49
我能想到的是 接線正常的情況下
按喇叭的反電動勢打進電路 觸發過壓保護 重開機行車紀錄器才reset

那濾波就有用

但如果是不正常接線導致 比如說共地迴路 導線太細壓降太大等等 那就要額外再判斷
簡單來說 濾波器就是正常線路可以濾波 線路有鬼濾不出神
※ 編輯: nowitzkixd (1.174.157.188 臺灣), 05/18/2025 11:14:50
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