輸入濾波器的簡單設(shè)計
所有用作開關(guān)模式電源的電源轉(zhuǎn)換器都會產(chǎn)生干擾。這種干擾主要是由開關(guān)頻率和開關(guān)轉(zhuǎn)換的高頻引起的。在開關(guān)穩(wěn)壓器環(huán)境中有三種干擾傳輸路徑：輻射發(fā)射，以及開關(guān)穩(wěn)壓器輸出側(cè)和輸入側(cè)的傳導發(fā)射。
輻射發(fā)射很大程度上取決于寄生元件，可以通過優(yōu)化的電路板布局來減少輻射。將輻射發(fā)射降低高達40 dB或10,000倍的高度創(chuàng)新方法是使用ADI公司的開關(guān)穩(wěn)壓器，該開關(guān)穩(wěn)壓器根據(jù)“靜音切換器”原理工作。這里，脈沖輸入電流非常對稱，因此產(chǎn)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(fā)射。但是，需要考慮一些事情。濾波器不僅需要進行優(yōu)化以降低特定頻率范圍內(nèi)的噪聲，而且還會影響整個電源的穩(wěn)定性。開關(guān)調(diào)節(jié)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。
在濾波器設(shè)計中必須考慮這兩個阻抗。為了方便設(shè)計工作，一個新的功能已經(jīng)被添加到LTpowerCAD，® ADI公司的開關(guān)穩(wěn)壓器的計算工具。LTpowerCAD可以從ADI公司網(wǎng)站免費下載，并已成為設(shè)計開關(guān)穩(wěn)壓器近十年的有用工具。最新增加的是濾鏡設(shè)計師的功能。關(guān)鍵的線性共模噪聲并非非常依賴于寄生效應(yīng)，因此可以可靠地計算，結(jié)果很好地反映了現(xiàn)實。
圖2顯示了LTpowerCAD與輸入側(cè)優(yōu)化濾波器交互時的開關(guān)調(diào)節(jié)器的計算。
如前所述，不僅需要實現(xiàn)低于某些EMI規(guī)格水平的排放水平，而且包括開關(guān)調(diào)節(jié)器和過濾器的整個電路的穩(wěn)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。
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。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(guān)模式電源中傳導發(fā)射最小化的理想選擇。
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