基于合成扼流圈的開關(guān)電源EMI濾波器設(shè)計(jì)

由此可以看出，合成扼流圈優(yōu)化了線圈繞組，使得共模與差模相互獨(dú)立，便于進(jìn)行共差模濾波器分開設(shè)計(jì)，同時(shí)減小了EMI濾波器的尺寸與線圈的用量，也減小了器件之問連接的引線長度及其分布電感和電容。

2濾波器設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)開關(guān)電源EMI濾波器之前，我們必須先弄清兒個(gè)基本問題。

2. 1兒個(gè)基本問題

2.1.1噪聲測(cè)量

圖3所示為典型的噪聲測(cè)量結(jié)構(gòu)圖，噪聲的測(cè)量主要通過LISN來實(shí)現(xiàn)。LISN是指線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，又稱人工電源網(wǎng)絡(luò)，是傳導(dǎo)型噪聲測(cè)量的重要工具。

送到接收機(jī)進(jìn)行分析。

2. 1. 2濾波器阻抗失配原理

根據(jù)信號(hào)傳輸理論，濾波器輸入端與電源端的端接、濾波器輸出端與負(fù)載端的端接應(yīng)遵循阻抗極大不匹配原則。因此濾波器設(shè)計(jì)時(shí)遵循以下兩個(gè)規(guī)則:1)源內(nèi)阻是高阻(低阻)的，濾波器輸入阻抗就應(yīng)該是低阻(高阻);2)負(fù)載是高阻(低阻)的，則濾波器輸出阻抗就應(yīng)該是低阻(高阻)[2{。所以，我們用電感與低的源阻抗或者負(fù)載阻抗串聯(lián)，或者用電容與一個(gè)高的源阻抗或負(fù)載阻抗并聯(lián)。

2. 2濾波器電路結(jié)構(gòu)分析

在以上兒個(gè)基本問題分析的基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于合成扼流圈的濾波器電路拓?fù)?，如圖5所示，虛線框內(nèi)為合成扼流圈。

2. 2. 1共模等效電路

圖6為濾波器的共模等效電路圖，由于Ck對(duì)于共模噪聲不起作用，故將其略去，并目_以接地點(diǎn)G為對(duì)稱點(diǎn)將電路對(duì)折。根據(jù)上面合成扼流圈的分析可知，其等效共模電感量為L}，兩個(gè)Cu的等效電容值因并聯(lián)變成原先的兩倍，LISN提供的兩個(gè)50 }的電阻負(fù)載也并聯(lián)成為25 }的等效負(fù)載。這個(gè)25 }的等效負(fù)載阻抗可以看作濾波器的負(fù)載阻抗，其值相對(duì)較小，而通常情況下共模噪聲源阻抗Zcn}一般較大，所以根據(jù)濾波器阻抗失配原理，我們用電感器Lc:與濾波器負(fù)載阻抗相串連，用電容器與共模噪聲源阻抗Zcn}相并

2. 3濾波器元器件參數(shù)計(jì)算

基于以上的分析，我們可以計(jì)算相應(yīng)的濾波器元器件參數(shù)。首先根據(jù)測(cè)得的原始共模與差模噪聲，決定需要衰減的噪聲頻率段與衰減量，求得共差模濾波器的轉(zhuǎn)折頻率，然后計(jì)算濾波器各個(gè)元件的參數(shù)。

在計(jì)算元件參數(shù)時(shí)，我們應(yīng)該注意，由于濾波器電感電容值越大，其轉(zhuǎn)折頻率越低，對(duì)噪聲的抑制效果越好，但同時(shí)成本和體積也相應(yīng)增加。而目_由材料特性可知，當(dāng)電感電容值越大時(shí)，可持續(xù)扣J制噪聲的頻率范圍也相對(duì)變窄，因此其值不可以取得無限大?？紤]到電容對(duì)于體積的影響較電感小，而目_市場(chǎng)上出售的電容器都有固定的電容值，與電感值相比缺乏彈性，故在決定電感電容值時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮電容。