向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
广告

输入滤波器的简单设计

时间:2019-05-13 作者:Frederik Dostal 现场应用工程师,Analog Devices 公司 阅读:
所有作为开关模式电源的电源转换器都会引起干扰。这种干扰主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。

所有作为开关模式电源的电源转换器都会引起干扰。这种干扰主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。zW7EETC-电子工程专辑

辐射发射在很大程度上取决于寄生元件,并可通过优化的电路板布局降低。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,脉冲输入电流是非常对称的,因此产生的电场在很大程度上相互抵消。zW7EETC-电子工程专辑

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。不仅滤波器需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电源的稳定性。开关稳压器具有一定的输入阻抗 ZIN。它必须高于输入滤波器的输出阻抗 ZOF。图 1 的框图显示了这两种阻抗。zW7EETC-电子工程专辑

zW7EETC-电子工程专辑

图 1.使用一个输入滤波器来降低传导发射。zW7EETC-电子工程专辑

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® 增加了一项新功能,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,近十年来一直被认为是一款实用的开关稳压器设计工具。该工具最新增添的功能是“滤波器设计”。与线路电压密切相关的关键共模噪声并不是非常依赖寄生效应,因此能够可靠地计算,并且计算结果可很好地反映实际情况。zW7EETC-电子工程专辑

0513-lvboqi-2.jpgzW7EETC-电子工程专辑
zW7EETC-电子工程专辑
图 2 显示了采用 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)。zW7EETC-电子工程专辑

如前文所述,不仅需要实现低于特定 EMI 规格等级的发射水平,而且,构成开关稳压器和滤波器的整体电路稳定性也很重要。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 (阻抗输入电源)。为确保这一点,LTpowerCAD 在图 3 所示的简图中提供了这种计算和表示。zW7EETC-电子工程专辑

0513-lvboqi-3.jpgzW7EETC-电子工程专辑
zW7EETC-电子工程专辑
图 3.检查各自的阻抗 ZIN 和 ZOF 以避免发生振荡。zW7EETC-电子工程专辑

以前,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,这种新方式非常适合最大限度降低开关模式电源中的传导发射。zW7EETC-电子工程专辑

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
您可能感兴趣的文章
  • 嵌入式平台上的自动音频接口测试 从模拟音频到数字音频端口,各种类型的接口层出不穷。每种类型的接口在设计和测试中都面临自身的挑战。在组装和生产过程中,这些接口的测试涵盖了整个路径,从模拟或数字前端到处理单元的数字音频输入端口。本文介绍一种常用的技术,用于检测音频接口测试中与装配相关的故障问题。
  • GE Healthcare CARESCAPETM VC150生命体征监护仪 GE Healthcare CARESCAPETM VC150生命体征监护仪,由电池供电,可无损确定收缩压、舒张压、平均动脉压(MAP)、脉搏率、呼吸率(仅Nellcor和Masimo技术提供)、血氧饱和度和温度。这一系列功能是通过由几块专用PCB板组成的设计实现的。
  • 优化焊接模板孔径以增加连接器选项 随着电子系统元件密度的增加,设计师通常会将PCB上厚度为0.10 mm焊接模板与共面性不超过0.10 mm的同等精细的连接器相匹配。然而,共面性为0.15 mm的连接器并不少见,随着引脚数量的增加以及成型引脚、直角接头的使用,连接器要实现共面性值为0.10 mm的难度越来越大。本文将讨论模板与连接器共面性之间的关系,以及设计者面临的权衡取舍问题和选项限制。其次本文将对研究及其结果,以及这些结果对优化设计的成本、空间、性能和可靠性产生的影响进行阐述。
  • 实现异构集成需要chiplet接口标准、新的EDA设计工具和 随着摩尔定律逐渐接近物理极限,最近几年异构集成(HI)的概念越来越受到学术研究人员、半导体公司甚至政府机构的关注。所谓异构集成,就是在同一个3D系统级封装(SiP)中,将不同工艺制造的硅和非硅器件集成到一个更高级别的系统。
  • HEV/EV电池管理系统中的标准放大器功能 HEV/EV动力总成的核心在于系统。该系统从电网获取电力,将其存储在电池中(静止时),并从电池获取能量以转动电机并移动车辆。该系统主要包括四个子系统:车载充电器(OBC)、电池管理系统(BMS)、DC-DC转换器(DC/DC)以及逆变器和电机控制(IMC),如图1所示。在HEV/EV的BMS中经常忽略放大器的灵活性和成本效益。因此,本文将重点介绍BMS以及设计人员如何在系统中使用放大器。
  • 发生在深夜的诡异电路现象 一个美国工程师在学生时代碰到了几个奇怪的电路现象(通常发生在深夜)。波特图显示的输入阻抗与频率无关,难道是米勒效应不起作用了? 本应为直线的二极管电流却呈现非线性,是不是KCL定律罢工了?大家都知道,设计中要尽量避免运放差分电路,也不要在负反馈运算中使用电压比较器,但是有一个电路却使用电压比较器提供相当准确和稳定的差分,莫非“错误+错误=正确”?
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告