所有用作開關(guān)模式電源的電源轉(zhuǎn)換器都會(huì)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(dǎo)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(dá)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(duì)稱,因此產(chǎn)生的場(chǎng)在很大程度上相互抵消。
借助過濾器可以減少傳導(dǎo)發(fā)射。但是,需要考慮一些事情。濾波器不僅需要進(jìn)行優(yōu)化以降低特定頻率范圍內(nèi)的噪聲,而且還會(huì)影響整個(gè)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(gè)阻抗的框圖。
在濾波器設(shè)計(jì)中必須考慮這兩個(gè)阻抗。為了方便設(shè)計(jì)工作,一個(gè)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(jì)算工具。LTpowerCAD可以從ADI公司網(wǎng)站免費(fèi)下載,并已成為設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)算,結(jié)果很好地反映了現(xiàn)實(shí)。
圖2顯示了LTpowerCAD與輸入側(cè)優(yōu)化濾波器交互時(shí)的開關(guān)調(diào)節(jié)器的計(jì)算。
如前所述,不僅需要實(shí)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(gè)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(diǎn),LTpowerCAD在圖中提供了這樣的計(jì)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(jì)的計(jì)算工具和仿真工具。使用LTpowerCAD等計(jì)算工具計(jì)算適當(dāng)濾波器的可能性是新的,也是開關(guān)模式電源中傳導(dǎo)發(fā)射最小化的理想選擇。
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