淋浴房厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
淋浴房厂家
热门搜索:
技术资讯
当前位置:首页 > 技术资讯

开关电源的电磁干扰滤波器设计研究

发布时间:2020-07-01 02:10:03 阅读: 来源:淋浴房厂家

0 前 言

本文引用地址: 开关电源应用最为广泛,但EMI最为严重。开关电源EMI主要来源:其一:在整流环节中,由于滤波电容器容量很大,整流管仅在交流电压峰值附近导通,此时电容器流经较大的充电尖峰电流,产生了丰富的谐量分量;其二:由于DC/DC变换器开关频率在几十KHZ至几百KHZ之间,开关管电流含有丰富的谐波分量,而且是开关电源主要电磁干扰源。

由于开关电源EMI主要是传导干扰,采用滤波器来抑制是最主要的手段。EMI滤波器设计与一般信号滤波器设计完全不同,必须采取特殊设计方法。

本文采用完全有别于信号滤波器的设计方法,采用“三点频率法”设计了双级LC滤波器,滤波器效果令人满意。

1 滤波器设计

双级LC网络插入开关电源电路中的位置如图1所示。

图1 LC网络在开关电源电路中的位置

假定直流电源侧为低阻抗电压源Us,DC/DC变换器输入端为高阻抗电流源i(t)。那么LC滤波器只能选择“ Γ”型结构,最简单的双“ Γ”型LC网络如图2所示。其频域传递函数为

图2 双级LC网络

由于LC网络谐振时,会产生很大的电流(电压)峰值,这个网络有3个频率点的谐振峰值是必须限制,否则,会产生更大的EMI。限制这3个频率点的峰值是设计这个滤波器的主要指导思想。这3个频率点分别是:

由于LC网络谐振时,会产生很大的电流(压)峰值,这个网络有3个频率点的谐振峰值是必须限制,否则,会产生更大的EMI。限制这3个频率点的峰值是设计这个滤波器的主要指导思想。这3个频率点分别是:

第一级滤波器的谐振频率:

第二级滤波器的谐振频率:

第3个频率点就是DC/DC 变换器的开关频率f。

下面具体讨论滤波器设计方法,即选取LC 网络中元件参数的方法。由上面3个式子,3个频率点对应的传递函数的幅值分别为:

元件参数选取方法讨论如下:

为了限制1 f 点的谐振峰值,要求插入衰减20logH1=20logC1/C2<0,即C1/C2<0。

根据经验,它们的比值范围为 C1/C2=0.1~0.5 (7)

为了限制f2点的谐振峰值,同理选取 L1/L2=0.1~0.5 (8)

为了限制f 点的谐振峰值,要求20logH3=-20~-150dB,即 H3=0.1~0.5 (9)

元件参数选取步骤归纳如下:

(1)由(7)~(9)式确定了比值,这样只有二个参数是独立的;

(2)由于滤波器负载侧(开关电流i(t)侧)谐波分量较大,C2应选一个大容量电容器;

(3)由(1)、(2)步结果代入(9)式,就可以确定另一个独立参数。

由直流侧电源Us确定电容器额定电压值Uce≥2Us。

例如:若开关电源开关频率f=50kHz,Us=24V,由上述参数选取原则,选取二组参数见表1。

表1 元件参数

电源滤波器相关文章:电源滤波器原理

制作衬衫

德州订做防静电工服

济宁职业装订制

吉林制做西装

相关阅读