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谈LED开关电源、工控设备电源、3D打印机电源等电源输出滤波器设计过程(三)
来源: 发布时间:2019-05-20 点击量:1207
接着LED开关电源、工控设备电源、3D打印机电源等电源输出滤波器设计过程在前文所述,给出了抑制滤波器的两种可行技术。如果未选择并联电阻,那么可以选择来抑制滤波器。这会增加一些成本,但相比其它任何技术它能提供最佳的滤波器性能。
LED开关电源、工控设备电源、3D打印机电源等电源的使用RC阻尼网络的LC滤波器设计步骤
第1步:正如之前的拓扑,选择,使其等于没有输出滤波器时的情况。10 mV p-p至100 mV p-p是个不错的开始,具体取决于最终目标输出纹波。随后可通过公式8计算得出。在这个拓扑中可以采用比之前拓扑更小的数值,因为滤波器效率更高。
第2步:在LED开关电源、工控设备电源、3D打印机电源等电源之前的拓扑中,选择数值为0.5 μH至2.2 μH的电感。对于500 kHz至1200 kHz的转换器而言,1 μH是一个很好的数值。
第3步:与前文相同,可以从公式16中选择,但应设为较大的值,比如1 MΩ,因为不会安装该元件。无论是否有额外 的电容,它的值不变的原因是,为了提供良好的阻尼,会足够大,以至于不会过多地降低纹波。将设为、计算得出的最小值。此时回到第1步并调节上的纹波会很有用,这样计算得到的近似等于。
第4步:的值应当等于。理论上,使用更大的电容可以实现滤波器的更多抑制,但它不必要地增加了成本和尺寸,并且会降低转换器带宽。
第5步:可以通过公式计算得出,忽略。这是一个很好的近似,因为通常足够大,从而几乎不影响滤波器谐振位置。
第6步:可以使用带有串联电阻的陶瓷电容,或者选择带有大ESR的钽电容或类似电容来满足计算得出的规格。
第7步:选择实际的LED开关电源、工控设备电源、3D打印机电源等电源元件来匹配计算值时,注意需对任意陶瓷电容进行降低额定值处理,以便将直流偏置纳入考量中!
LED开关电源、工控设备电源、3D打印机电源等电源另一种滤波器技术是以铁氧体磁珠代替之前滤波器中的L。但是,这种方案有很多缺点,它限制了开关噪声滤波的有效性,而对开关纹波几乎没有好处。首先是饱和。铁氧体磁珠将在极低的偏置电流电平处饱和,这意味着铁氧体会比所有数据手册中零偏置曲线所表示的都要低得多。它可能依然需要抑制,因为它仍然是一个电感,因此会跟随输出电感谐振。但现在电感是一个变量,而且以大部分数据手册所能提供的极少量数据进行极差的特性化。由于这个原因,不建议使用铁氧体磁珠作为二级滤波器,但可以用在下游以进一步降低极高的频率噪声。
通过前面文章的叙述,提供了LED开关电源、工控设备电源、3D打印机电源等开关电源输出滤波器技术。本文为每一个拓扑提供了逐步骤的设计过程,缩短猜测时间并减少滤波器设计中的检查。文中的公式都在一定程度上经过了简化,工程师可以通过了解二级输出滤波器可以达到的程度而实现快速设计。
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