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類型分類：: 科普知識

數(shù)據(jù)分類：: 電阻加熱器

看過來！這有一個關(guān)于輸入濾波器的簡單設(shè)計

發(fā)布日期：2022-10-18 點擊率：112

所有作為開關(guān)模式電源的電源轉(zhuǎn)換器都會引起干擾。這種干擾主要是由開關(guān)頻率和開關(guān)轉(zhuǎn)換的高頻率引起的。在開關(guān)穩(wěn)壓器環(huán)境中，有三條干擾傳輸路徑：輻射發(fā)射、以及開關(guān)穩(wěn)壓器輸出側(cè)和輸入側(cè)上的傳導(dǎo)發(fā)射。

輻射發(fā)射在很大程度上取決于寄生元件，并可通過優(yōu)化的電路板布局降低。有種高度創(chuàng)新的方法是采用ADI的開關(guān)穩(wěn)壓器，可使輻射發(fā)射降低達40dB (即10,000倍)，此類穩(wěn)壓器的運行依據(jù)是“silent switcher”原理。這里，脈沖輸入電流是非常對稱的，因此產(chǎn)生的電場在很大程度上相互抵消。

傳導(dǎo)發(fā)射可借助濾波器來降低。然而，有幾件事情是必需考慮的。不僅濾波器需要進行優(yōu)化以降低特定頻率范圍內(nèi)的噪聲，而且它還影響著整個電源的穩(wěn)定性。開關(guān)穩(wěn)壓器具有一定的輸入阻抗ZIN。它必須高于輸入濾波器的輸出阻抗ZOF。圖1 的框圖顯示了這兩種阻抗。

圖 1. 使用一個輸入濾波器來降低傳導(dǎo)發(fā)射。

在濾波器設(shè)計中必須考慮這兩種阻抗。為了簡化設(shè)計工作，LTpowerCAD? 增加了一項新功能，LTpowerCAD 是ADI提供的一款開關(guān)穩(wěn)壓器計算工具。LTpowerCAD 可從ADI網(wǎng)站免費下載，近十年來一直被認為是一款實用的開關(guān)穩(wěn)壓器設(shè)計工具。該工具最新增添的功能是“濾波器設(shè)計”。與線路電壓密切相關(guān)的關(guān)鍵共模噪聲并不是非常依賴寄生效應(yīng)，因此能夠可靠地計算，并且計算結(jié)果可很好地反映實際情況。

圖 2 顯示了采用 LTpowerCAD 完成的開關(guān)穩(wěn)壓器計算(在輸入側(cè)上布設(shè)一個優(yōu)化濾波器的情況下)。

圖2. 使用濾波器時顯示具有CISPR 25 B類限制的傳導(dǎo)輻射計算。

如前文所述，不僅需要實現(xiàn)低于特定 EMI 規(guī)格等級的發(fā)射水平，而且，構(gòu)成開關(guān)穩(wěn)壓器和濾波器的整體電路穩(wěn)定性也很重要。為此，必須使圖 1 所示的阻抗匹配。濾波器的輸出阻抗 ZOF(阻抗輸出濾波器)必須低于濾波器的輸入阻抗 ZIN (阻抗輸入電源)。為確保這一點，LTpowerCAD 在圖3 所示的簡圖中提供了這種計算和表示。

圖3. 檢查各自的阻抗ZIN和ZOF以避免發(fā)生振蕩

以前，有可用于開關(guān)穩(wěn)壓器設(shè)計的計算工具和仿真工具。還可以使用LTpowerCAD等計算工具來計算適當(dāng)?shù)臑V波器，這種新方式非常適合最大限度降低開關(guān)模式電源中的傳導(dǎo)發(fā)射。

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