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输入滤波器的简单设计

标签:输入,滤波,滤波器,简单,单设,设计 时间:2019年07月16日 阅读14
作者:Frederik Dostal   现场应用工程师,Analog Devices 公司

所有作为开关模式模块电源源的模块电源源转换器都会引起干扰。这种干扰重要是由开关频率和开关转换的高频率引起的。在开关稳压器环境中,有三条干扰传输路径:辐射发射、以及开关稳压器输出侧和输入侧上的传导发射。

辐射发射在很大程度上取决于寄生元件,并可通过优化的模块电源路板布局降低。有种高度创新的方法是采用 Analog Devices 的开关稳压器,可使辐射发射降低达 40 dB (即 10,000 倍),此类稳压器的运行依据是“silent switcher”原理。这里手机应用,脉冲输入模块电源流是特别很是对称的,因此产生的模块电源场在很大程度上相互抵消。

传导发射可借助滤波器来降低。然而,有几件事情是必需考虑的。不仅滤波器必要进行优化以降低特定频率范围内的噪声,而且它还影响着整个模块电源源的稳固性。开关稳压器具有肯定的输入阻抗 ZIN。它必须高于输入滤波器的输出阻抗 ZOF。图 1 的框图表现了这两种阻抗。

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图 1.使用一个输入滤波器来降低传导发射。

在滤波器设计中必须考虑这两种阻抗。为了简化设计工作,LTpowerCAD 增长了一项新功能,LTpowerCAD 是 Analog Devices 提供的一款开关稳压器计算工具。LTpowerCAD 可从 Analog Devices 网站免费下载,近十年来一向被认为是一款实用的开关稳压器设计工具。该工具最新增加的功能是“滤波器设计”。与线路模块电源压密切相干的关键共模噪声并不是特别很是依靠寄生效应,因此能够可靠地计算,并且计算效果可很好地反映现实情况。

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图 2 表现了采用 LTpowerCAD 完成的开关稳压器计算 (在输入侧上布设一个优化滤波器的情况下)。

如前文所述,不仅必要实现低于特定 EMI 规格等级的发射水平,而且,构成开关稳压器和滤波器的团体模块电源路稳固性也很紧张。为此,必须使图 1 所示的阻抗匹配。滤波器的输出阻抗 ZOF (阻抗输出滤波器) 必须低于滤波器的输入阻抗 ZIN (阻抗输入模块电源源)。为确保这一点,LTpowerCAD 在图 3 所示的简图中提供了这种计算和透露表现。

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图 3.检查各自的阻抗 ZIN 和 ZOF 以避免发生振荡。

曩昔,有可用于开关稳压器设计的计算工具和仿真工具。还可以使用 LTpowerCAD 等计算工具来计算适当的滤波器,这种新体例特别很是适合最大限度降低开关模式模块电源源中的传导发射。

作者简介
Frederik Dostal 曾就读于德国埃尔兰根-纽伦堡大学微模块电源子专业。他的工作生涯始于 2001 年,从事模块电源源管理营业,在不同的应用职位上一向体现活跃活动策划公司,包括在亚利桑那州凤凰城工作了四年,致力于开关模式模块电源源的研发。他于 2009 年加入 Analog Devices 公司,现担任 Analog Devices 公司模块电源源管理部现场应用工程师,工作地点位于德国慕尼黑。联系体例:frederik.dostal@analog3564。

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