开关电源电路规划秘笈之阻尼输入滤波系列(二)
 时间: 2025-04-10 |作者: 火狐体育亚洲官网

  在上一文中,咱们评论了输入滤波器的源极阻抗怎么变得具有电阻性,以及其怎么同开关调节器的负输入阻抗相互作用。在极点状况下,这些阻抗振幅能够持平,可是其符号相反然后构成了一个振动器。业界通用的标准是输入滤波器的源极阻抗应至少比开关调节器的输入阻抗低6dB,作为最小化振动概率的安全裕度。

  输入滤波器规划一般以依据纹波电流额定值或坚持要求挑选输入电容(图4.1所示CO)开端的。第二步一般包括依据体系的EMI要求挑选电感 (LO)。正如咱们上个月评论的那样,在谐振邻近,这两个组件的源极阻抗会十分高,因而导致体系不稳定。图1描绘了一种操控这种阻抗的办法,其将串联电阻 (RD)和电容(CD)与输入滤波器并联放置。使用一个跨接CO的电阻,能够阻尼滤波器。可是,在大多数状况下,这样做会导致功率损耗过高。另一种办法是在滤波器电感的两头增加一个串联衔接的电感和电阻。

  风趣的是,一旦挑选了四个其他电路组件,那么就会有一个阻尼电阻的最佳挑选。图4.2显现的是不同阻尼电阻状况下这类滤波器的输出阻抗。赤色曲线表明过大的阻尼电阻。请考虑一下极点的状况,假如阻尼电阻器敞开,那么峰值可能会十分的高,且仅由CO和LO来设定。蓝色曲线表明阻尼电阻过低。假如电阻被短路,则谐振可由两个电容和电感的并联组合一起设置。绿色曲线代表最佳阻尼值。使用一些包括闭型解的核算方法就能够很轻松地得到该值。

  在挑选阻尼组件时,图4.3很有用。该图是使用RDMiddlebrook树立的闭型解得到的。横坐标为阻尼滤波器输出阻抗与未阻尼滤波器典型阻抗(ZO=(LO/CO)1/2)的比。纵坐标值有两个:阻尼电容与滤波器电容(N)的比;以及阻尼电阻同该典型阻抗的比。使用该图,首先是依据电路要求来挑选LO和CO,然后得到ZO。随后,将最小电源输入阻抗除以二,得到您的最大输入滤波器源极阻抗(6dB)。

  最小电源输入阻抗等于Vinmin2/Pmax。只需读取阻尼电容与滤波器电容的比以及阻尼电阻与典型阻抗的比,您便能够核算得到一个横坐标值。例如,一个具有10H电感和10H电容的滤波器具有Zo=(10H/10F)1/2=1Ohm的典型阻抗。假如它正对一个12V最小输入的12W电源进行滤波,那么该电源输入阻抗将为Z=V2/P=122/12=12Ohms。这样,最大源极阻抗应等于该值的二分之一,也即6Ohms。现在,在6 /1=6的X轴上输入该图,那么,CD/CO=0.1,即1F,一起RD/ZO=3,也即3Ohms。