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输入滤波器的质朴设计

宣布时间:2019年05月10日 15:05    宣布者:eechina
要害词: 输入滤波 , 滤波器 , LTpowerCAD , 开关稳压器
作者:Frederik Dostal   现场应用工程师,Analog Devices 公司

一切作为开关形式电源的电源转换器都邑惹起滋扰。这类滋扰主若是由开关频率和开关转换的高频率惹起的。在开关稳压器情形中,有三条滋扰传输蹊径:辐射发射、和开关稳压器输入侧和输入侧上的传导发射。

辐射发射在很年夜水平上取决于寄生元件,并可经由历程优化的电路板结构降低。有种高度创新的措施是接纳 Analog Devices 的开关稳压器,可使辐射发射降低达 40 dB (即 10,000 倍),此类稳压器的运转凭证是“silent switcher”原理。这里,脉冲输入电流是异常对称的,是以发生的电场在很年夜水平上相互抵消。

传导发射可借助滤波器来降低。可是,有几件使命是必须推敲的。不只滤波器须要阻拦优化以降低特定频率规模内的噪声,而且它还影响着一切电源的稳固性。开关稳压用具有一定的输入阻抗 ZIN。它必须高于输入滤波器的输入阻抗 ZOF。图 1 的框图显示了这两种阻抗。

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图 1.应用一个输入滤波器来降低传导发射。

在滤波器设计中必须推敲这两种阻抗。为了简化设计使命,LTpowerCAD 增添了一项新功效,LTpowerCAD 是 Analog Devices 供应的一款开关稳压器盘算工具。LTpowerCAD 可从 Analog Devices 网站收费下载,近十年来一直被以为是一款适用的开关稳压器设计工具。该工具最新增添的功效是“滤波器设计”。与线路电压亲近相关的要害共模噪声着实不是异常依附寄掉效应,是以能够可靠土地算,而且盘算效果可很好地反映现内情形。

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图 2 显示了接纳 LTpowerCAD 完成的开关稳压器盘算 (在输入侧上布设一个优化滤波器的情形下)。

如前文所述,不只须要完成低于特定 EMI 规格品级的发射水平,而且,组成开关稳压器和滤波器的所有电路稳固性也很主要。为此,必须使图 1 所示的阻抗婚配。滤波器的输入阻抗 ZOF (阻抗输入滤波器) 必须低于滤波器的输入阻抗 ZIN (阻抗输入电源)。为确保这一点,LTpowerCAD 在图 3 所示的简图中供应了这类盘算和体现。

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图 3.检查各自的阻抗 ZIN 和 ZOF 以防止发生振荡。

之前,有可用于开关稳压器设计的盘算工具和仿真工具。还可以应用 LTpowerCAD 等盘算工具来盘算适当的滤波器,这类新要领异常合适最年夜限制降低开关形式电源中的传导发射。

作者简介
Frederik Dostal 曾就读于德国埃尔兰根-纽伦堡年夜学微电子专业。他的使命生涯始于 2001 年,从事电源治理营业,在不合的应用职位上一直体现生动,网罗在亚利桑那州凤凰城使命了四年,起劲于开关形式电源的研发。他于 2009 年加入 Analog Devices 公司,现继续 Analog Devices 公司电源治理部现场应用工程师,使命所在位于德国慕尼黑。联系要领:frederik.dostal@analog.com
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