ZHCSR51 November 2024 LM5190
PRODUCTION DATA
開關(guān)穩(wěn)壓器具有負(fù)輸入阻抗,該阻抗在最小輸入電壓條件下最低。欠阻尼 LC 濾波器在濾波器的諧振頻率條件下具有高輸出阻抗。為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性,濾波器輸出阻抗必須小于轉(zhuǎn)換器輸入阻抗的絕對值。
無源 EMI 濾波器設(shè)計(jì)步驟如下:
通過從傅里葉級數(shù)輸入電流波形計(jì)算第一個諧波電流并乘以輸入阻抗(阻抗由現(xiàn)有輸入電容器 CIN 定義),可以得出一個公式來獲取所需的衰減,具體如方程式 29 所示。
其中
出于濾波器設(shè)計(jì)目的,輸入端的電流可以建模為方波。根據(jù)方程式 30 確定無源 EMI 濾波器電容 CF。
在開關(guān)穩(wěn)壓器中增加一個輸入濾波器會使“控制到輸出”傳遞函數(shù)發(fā)生變化。濾波器的輸出阻抗必須足夠小,使得輸入濾波器不會顯著影響降壓轉(zhuǎn)換器的環(huán)路增益。阻抗在濾波器諧振頻率下達(dá)到峰值。無源濾波器的諧振頻率由方程式 31 給出。
RD 的用途是減小濾波器在諧振頻率下的峰值輸出阻抗。電容器 CD 會阻礙輸入電壓的直流分量,從而避免 RD 上產(chǎn)生過大的功率損耗。電容器 CD 在諧振頻率下的阻抗必須小于 RD,并且電容值必須大于輸入電容器 CIN 的電容值。該要求可以防止 CIN 干擾主濾波器的截止頻率。當(dāng)濾波器的輸出阻抗在諧振頻率下較大(由 LF 和 CIN 構(gòu)成的濾波器具有過高的 Q)時,需要增加輸入阻尼。可以使用電解電容器 CD 來提供方程式 32 所給出的輸入阻尼值。
可使用方程式 33 選擇輸入阻尼電阻 RD。