开关电源输入滤波器的阻抗匹配的详细中文资料免费下载

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标签:阻抗匹配(88)滤波器(1593)开关电源(2959)

  在设计和选用电源滤波器的过程中系统工程师发现 ,加了滤波器以后作用不大 ,甚至会发生某些频段的噪声变大。造成该现象的主要原因之一是电源滤波器的输出阻抗和开关电源输入阻抗之间相互匹配。分析了滤波器输出阻抗和开关电源输入阻抗匹配的原因 ,并给出了开关电源输入阻抗值的测量方法。

  现代控制系统广泛使用商用开关电源模块供电。这些电源模块通常在标准规定的负载条件下能够通过电磁发射测试 ,而在实际工况下却往往不能通过测试。这时需要在电源模块输入端加上电源滤波器来减少噪声发射。

  电源滤波器的性能很大程度上取决于其端阻抗 ,即电源端差模、共模阻抗和负载端差模、共模阻抗。大多数厂商提供的滤波器性能指标是在电源端 50Ω、负载端 50Ω的情况下测出来的。而开关电源的阻抗值随频率变化而变化 ,实际值和 50Ω相去甚远。特别在高频时 ,受电路中杂散参数的影响 ,阻抗值变化很大。

  本文主要针对电源滤波器的负载端阻抗 (即开关电源的输入阻抗 )进行分析 ,研究负载端阻抗对电源滤波器性能的影响 ,以及确定负载端阻抗值范围的方法。

  1 阻抗极大不匹配原理

  电源滤波器最主要的性能参数就是插入损耗 ,插入损耗又分为共模和差模插入损耗。插入损耗越大 ,表明该滤波器对干扰的抑制能力越强。插入损耗定义为

开关电源输入滤波器的阻抗匹配的详细中文资料免费下载

  电源滤波器的设计要求对干扰信号的插入损耗尽可能大。根据信号传输理论 ,滤波器输入端与电源端的端接、滤波器输出端与负载端的端接应遵循阻抗极大不匹配原则。因此 ,滤波器设计时应遵循 : ①源内阻是高阻 (低阻 )的 ,滤波器输入阻抗就应该是低阻 (高阻 ) ; ②负载是高阻 (低阻 )的 ,则滤波器输出阻抗就应该是低阻 (高阻 )。

  噪声电压有两个传播途径 : ①从系统电源经电源滤波器到开关电源。电源滤波器输入源端的阻抗通常为 25~100Ω。而且在做 EMC传导测试时 ,滤波器输入端要端接线路阻抗稳定网络 (L ISN) ,将其阻抗稳定在 50Ω来模拟实际运行工况。因此 ,只要做到电源滤波器的输入阻抗与 50Ω极大不匹配 ,就能很好地抑制正向传输的噪声电压。②从开关电源经电源滤波器回馈到系统电源。负载端的开关电源工作在高开关频率会产生较大的噪声。噪声电压通过电源滤波器回馈给电源 ,影响系统性能。由于开关电源的阻抗值变化范围较大 ,要想做到电源滤波器输出阻抗和开关电源输入阻抗极大不匹配有一定的困难。

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