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输入滤波器的简单设计

时间:2019-04-20 09:04:01来源:网络 作者:电子爱好者 点击:
所有用作开关模式电源的电源转换器都会产生干扰。这种干扰主要是由开关频率和开关转换的高频引起的。在开关稳压器环境中有三种干扰传输路径:辐射发射,以及开关稳压器输出

所有用作开关模式电源的电源转换器都会产生干扰。这种干扰主要是由开关频率和开关转换的高频引起的。在开关稳压器环境中有三种干扰传输路径:辐射发射,以及开关稳压器输出侧和输入侧的传导发射。 

辐射发射很大程度上取决于寄生元件,可以通过优化的电路板布局来减少辐射。将辐射发射降低高达40 dB或10,000倍的高度创新方法是使用ADI公司的开关稳压器,该开关稳压器根据“静音切换器”原理工作。这里,脉冲输入电流非常对称,因此产生的场在很大程度上相互抵消。

借助过滤器可以减少传导发射。但是,需要考虑一些事情。滤波器不仅需要进行优化以降低特定频率范围内的噪声,而且还会影响整个电源的稳定性。开关调节器具有一定的输入阻抗Z IN它必须高于输入滤波器的输出阻抗Z OF图1显示了显示这两个阻抗的框图。

228664_fig_1
图1.使用输入滤波器来减少传导发射。

在滤波器设计中必须考虑这两个阻抗。为了方便设计工作,一个新的功能已经被添加到LTpowerCAD,® ADI公司的开关稳压器的计算工具。LTpowerCAD可以从ADI公司网站免费下载,并已成为设计开关稳压器近十年的有用工具。最新增加的是滤镜设计师的功能。关键的线性共模噪声并非非常依赖于寄生效应,因此可以可靠地计算,结果很好地反映了现实。

图2显示了LTpowerCAD与输入侧优化滤波器交互时的开关调节器的计算。 

 

228664-无花果-2-
图2.使用滤波器时CISPR 25 B类限值所示传导发射的计算。

 

如前所述,不仅需要实现低于某些EMI规格水平的排放水平,而且包括开关调节器和过滤器的整个电路的稳定性也很重要。为此,必须匹配图1中所示的阻抗。滤波器Z OF(阻抗输出滤波器)的输出阻抗必须低于滤波器Z IN(阻抗输入电源)的输入阻抗为了确保这一点,LTpowerCAD在图中提供了这样的计算和表示,如图3所示。 

 

228664_fig_3
图3.检查相应的阻抗Z IN和Z OF以避免振荡。

 

以前,有可用于开关稳压器设计的计算工具和仿真工具。使用LTpowerCAD等计算工具计算适当滤波器的可能性是新的,也是开关模式电源中传导发射最小化的理想选择。

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