按照以下步驟設計有源濾波器電路：

1. 快速入門計算器 — 使用 TPSF12C1 快速入門計算器作為便捷起點。請參閱圖 3-5 中的圖示。

   
   

   圖 2-5 具有 CM 扼流圈阻抗、環路增益和插入損耗圖的快速入門計算器

   
   

   使用快速入門計算器的典型步驟如下：
   • 為 CM 扼流圈選擇磁芯材料 — 主要選擇為納米晶 (NC) 或鐵氧體。NC 扼流圈由于磁導率更高（因此繞組匝數更少）、在整個頻率范圍內具有更寬的阻抗特性、阻抗行為的阻尼更大（相位轉換更柔和）以及溫度穩定性更好，因此更適合有源濾波器設計。
   • 定義 CM 扼流圈阻抗 — 有兩個可用選項：
     • 使用網絡分析器測量 CM 阻抗幅度和相位與頻率間的關系。將數據直接粘貼到計算器文件中。
     • 根據以下要素輸入每個扼流圈的行為模型參數：(a) 鐵氧體扼流圈的并聯 LRC 電路 (L_CM || R_PAR || C_PAR) 或 (b) NC 扼流圈的階梯網絡（包含三個串聯起來的并聯 RL 電路以及整個網絡中的寄生電容）。如果扼流圈數據表包含 CM 阻抗數據，則最方便的選擇是等效電路模型。
   • 輸入電網側和穩壓器側 Y 電容器、檢測電容器和注入電容器的容值。
   • 輸入電網電源和噪聲源的源阻抗值。如果安裝了 LISN（50μH 或 5μH），請從下拉菜單中進行選擇。
   • 根據阻尼網絡的元件計算值查看 AEF 環路增益圖以了解穩定性。調整阻尼網絡值以確保相位在諧振頻率下不會達到 –180°（當增益為正時）。請參閱 TPSF12C1 數據表以了解有關元件選型的指導信息。查看啟用和禁用 AEF 情況下的插入損耗圖。

   
   

2. 電路仿真 — 使用 TPSF12C1 器件的 PSPICE 或 SIMPLIS 仿真模型。將此類模型與準備的測試臺一起用于調查整個有源濾波器電路的運行情況。請參閱圖 3-6 中的 SIMPLIS 原理圖作為示例。根據需要執行時域和頻域分析。
   圖 2-6 使用 TPSF12C1 的有源濾波器電路的 SIMPLIS 仿真原理圖

   請注意，上面未顯示 CM 扼流圈模型原理圖。如果在快速入門計算器中定義了扼流圈模型等效電路參數，則可根據需要將它們直接傳輸到仿真模型。

   
   

3. 低電壓測試 — 在連接到開關穩壓器之前在低電壓下驗證濾波器設計。這是一個相對簡單的步驟，可以確認設計的各個方面，包括濾波器穩定性、插入損耗、INJ 引腳上的電壓擺幅以及使用 CM 信號激勵時的 EMI 性能。請參閱圖 3-4，并參考節 2.4中所述的測試 4 至 7。
   • 插入損耗 — 使用 50Ω 源阻抗和負載阻抗進行測量。
   • 使用函數發生器施加 CM 激勵信號。
     • 檢查 INJ 引腳（TPSF12C1 引腳 13）的動態電壓范圍。
     • 測量 EMI（僅限 CM，該測試中無 DM 傳播）。

   
   

4. 高電壓測試 — 在連接到開關穩壓器時驗證濾波器設計。請參閱圖 3-3，并參考節 2.4中所述的測試 8 和 9。
   • 檢查 INJ 引腳的動態電壓范圍。
   • 根據 V_VDD、I_VDD、T_A 和 R_θJA 計算器件功率耗散⁽⁴⁾。確認在最壞的工作條件下最高結溫低于 150°C。
   • 檢查檢測和注入電容隨溫度的變化，并確保電路在所有工作條件下都保持穩定。
   • 測量總 EMI。將 CM（非對稱）和 DM（對稱）傳播分量分開，因為基于 TPSF12C1 的 AEF 電路僅會衰減 CM 噪聲。