输入和输出滤波器器件

头像被屏蔽

2020-9-1 14:00:34 1922 滤波器元件

0 ` 选择滤波器器件时，必须能够达到150kHz – 300MHz 的宽带干扰抑制。这应足以抑制预期的传导和辐射EMC干扰。但如果输入或输出处使用的线缆被缩短或省略了，则滤波器也可被简化。 3.8.不含滤波器的EMC测量 (100W Pout) 为满足大多数应用的需要，转换器的干扰不得超出Class B （家用）限值，包括传导 (150kHz – 30MHz) 和辐射 (30MHz – 1GHz) 范围，参见图12 和13。鉴于此处需要的电流，除了插入损耗非常重要之外，电感元件还必须具有尽可能低的RDC，从而将效率和自热保持在一个可接受的水平。遗憾的是，低RDC通常意味着需要增大设计尺寸。因此，使用最先进的元器件在这里也尤为重要，它们可以在RDC、阻抗和尺寸之间达到完美的平衡。 WE-MPSB系列以及WE-XHMI系列的紧凑设计特别适合于此案例。廉价的铝电解电容器（如 WCAP-ASLI）适合作为电容值为10μF以上的滤波器的电容器件。与上面提到的刻薄电容器不同，此处不会出现高纹波电流（滤波器电感会有效阻止这些电流），因此它们不需要承受高纹波电流。因此，较高的ESR也不是问题，这甚至还有助于保持低的滤波器系数，从而防止其它不必要的振荡。图12：不含输入滤波器时的传导干扰测量。果然，尽管布局良好，但干扰超出了B类限值。图13：不含输入和输出滤波器时的辐射干扰测量。在大约180MHz 下，干扰和限值之间的差异非常小，这可能会导致后续测量出现问题。其原因是肖特基恢复电流的快速反向恢复时间刺激了寄生 LC 谐振。图15 显示了输入和输出滤波器的结构（共模和差模）。图16 显示了该滤波器在EMC相关频率范围内对差模插入阻尼的仿真。图14：三种不同频率范围的滤波器元件框图图15：输入和输出滤波器组差模插入阻尼的LTSpice仿真（仅漏感与CMC相关）图16：仿真差模插入衰减与两个滤波器组的寄生特性最高 500MHz 下，可实现超过80dB的插入损耗。其它的滤波器损耗由电感器中的欧姆损耗导致： · 输出滤波器损耗：I2 • Rdc = 5.5 A2 • 30 mΩ = 907 mW · · 输入滤波器损耗：\|2 • Rdc = 7 A2 • 18.4 mΩ = 902 mW · 共模电感的选择标准如下： · 在较宽的频率范围内（此案例为150kHz至300MHz）尽可能达到最大共模阻抗。 · · 分段绕组技术，以获尽可能大的漏感（差模干扰抑制）。 · · 低RDC。 · · 紧凑型设计和SMT。 · · · 3.9.具输入和输出滤波器的PCB上表面布局分析 1.布置两个滤波器组时，尽可能消除与电路主要部分的电感和电容耦合；否则可能会影响滤波效果。 2.内层中的PGND覆铜表面仅与滤波器的两个铝电解电容器连接。滤波器组下没有覆铜，即便中间层也是如此。这可以避免电流耦合，否则会降低滤波电容器的抑制效果。图17：使用的两个WE-UCF共模电感的共模和差模阻抗曲线 3.设计T型滤波器时，尽可能消除三个器件内不必要的电容和电感耦合。 4.两个共模电感下方没有覆铜，以便最大限度减少电容耦合图18：顶层视图，包括符合CISPR32 B类的所有滤波器元件图 19：顶层测量 3.10. 100 W Pout (Ta = 22 °C)下滤波器的温度和效率测量 100 W Pout 下的效率测量结果： · 降压模式 96.5 % · · 升压模式 95.6 % · 元器件的最高温度低于64°C，这为更高的环境温度提供了足够的余量，同时器件上受到的压力也比较低。同样效率也非常高，特别是考虑到这会影响所有过滤器器件。图20：底层测量 04 总结尽管具有精细的布局以及合适的有源和无源器件，但此案例中苛刻的规格要求（如长电缆、缺少屏蔽等）意味着如果不额外加装滤波器，就无法符合Class B标准。但是，由于这一问题在意料之中，可以从一开始就设计合适的滤波器。因此，本文档设计了一款灵活、高效且符合B类标准的100W降压-升压转换器。为使电路板更加紧凑，可将两个滤波器组旋转90°或布置在PCB底面。借助如REDEXPERT和LTSpice等设计和仿真软件，可以快速、低成本地得出结果。图21：含上述输入滤波器时的传导干扰。在整个测量范围内，平均和准峰值干扰均未超出规定限值图22：含上述输入和输出滤波器时的辐射干扰在整个测量范围内，干扰均未超出规定限值（水平和垂直）。 A. 附录 A.1. 物料清单 END ` 1
举报淘帖0 只看该作者相关推荐 • 有源滤波器和无源滤波器的区别 3189 • 射频系统中重要器件-滤波器 1592 • 硬件滤波器设计的参数 2042 • 差分放大器输入的输入滤波器 5955 • 变频器输出滤波器的性能要求 6102 • FTR滤波器_滤波器原理_有限脉冲响应滤波器_明德扬fpga 3870 • C滤波器与RC滤波器的区别 18424 • 输入滤波器设计资料 6228 • 转：有源滤波器和无源滤波器 6197 • 滤波器的设计应用pdf 40234