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輸入濾波器的簡單設計

時間:2019-04-20 09:04:01來源:網絡 作者:電子愛好者 點擊:次
所有用作開關模式電源的電源轉換器都會產生干擾。這種干擾主要是由開關頻率和開關轉換的高頻引起的。在開關穩壓器環境中有三種干擾傳輸路徑：輻射發射，以及開關穩壓器輸出

所有用作開關模式電源的電源轉換器都會產生干擾。這種干擾主要是由開關頻率和開關轉換的高頻引起的。在開關穩壓器環境中有三種干擾傳輸路徑：輻射發射，以及開關穩壓器輸出側和輸入側的傳導發射。 

輻射發射很大程度上取決于寄生元件，可以通過優化的電路板布局來減少輻射。將輻射發射降低高達40 dB或10,000倍的高度創新方法是使用ADI公司的開關穩壓器，該開關穩壓器根據“靜音切換器”原理工作。這里，脈沖輸入電流非常對稱，因此產生的場在很大程度上相互抵消。

借助過濾器可以減少傳導發射。但是，需要考慮一些事情。濾波器不僅需要進行優化以降低特定頻率范圍內的噪聲，而且還會影響整個電源的穩定性。開關調節器具有一定的輸入阻抗Z IN。它必須高于輸入濾波器的輸出阻抗Z OF。圖1顯示了顯示這兩個阻抗的框圖。

228664_fig_1
圖1.使用輸入濾波器來減少傳導發射。

在濾波器設計中必須考慮這兩個阻抗。為了方便設計工作，一個新的功能已經被添加到LTpowerCAD，® ADI公司的開關穩壓器的計算工具。LTpowerCAD可以從ADI公司網站免費下載，并已成為設計開關穩壓器近十年的有用工具。最新增加的是濾鏡設計師的功能。關鍵的線性共模噪聲并非非常依賴于寄生效應，因此可以可靠地計算，結果很好地反映了現實。

圖2顯示了LTpowerCAD與輸入側優化濾波器交互時的開關調節器的計算。 

 

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圖2.使用濾波器時CISPR 25 B類限值所示傳導發射的計算。

 

如前所述，不僅需要實現低于某些EMI規格水平的排放水平，而且包括開關調節器和過濾器的整個電路的穩定性也很重要。為此，必須匹配圖1中所示的阻抗。濾波器Z OF（阻抗輸出濾波器）的輸出阻抗必須低于濾波器Z IN（阻抗輸入電源）的輸入阻抗。為了確保這一點，LTpowerCAD在圖中提供了這樣的計算和表示，如圖3所示。 

 

228664_fig_3
圖3.檢查相應的阻抗Z IN和Z OF以避免振蕩。

 

以前，有可用于開關穩壓器設計的計算工具和仿真工具。使用LTpowerCAD等計算工具計算適當濾波器的可能性是新的，也是開關模式電源中傳導發射最小化的理想選擇。

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