諧振濾波器實(shí)例

圖是一個(gè)其參數(shù)為30kHz、5V和10A且具有兩級(jí)LC輸出濾波器的反激變換器的典型輸出級(jí)。在反激變換器中，變壓器的電感與C1組成了第一級(jí)LC充電器濾波器，第二級(jí)濾波器是由L和C2組成。

在該例中，L2使用了前面所述的1in長(zhǎng)、直徑為5／16in能獲得圖1。20。3c中的鐵氧體磁棒電感器。此磁棒上15匝間隔繞組，可提供10uH的電感和低的匝間電容。C2采用470μF低等效串聯(lián)電阻電容器，其阻抗曲線見(jiàn)圖。

注意：在30kHz時(shí)此電容器的阻抗較小，這時(shí)相移為零。對(duì)于該電容來(lái)說(shuō)，這就是串聯(lián)的自諧振頻率，見(jiàn)圖，電容的阻抗主要是電阻性的，其值為19mΩ。

在30kHz的工作開(kāi)關(guān)頻率下，LC網(wǎng)絡(luò)提供的衰減就可以很容易地計(jì)算出來(lái)。此時(shí)，電容C2可看成電阻，它和電感L阻抗串聯(lián)形成一個(gè)簡(jiǎn)單的分壓電路。因Xl2≥C2的等效串聯(lián)電阻，可以忽略這小相移。

輸出紋波電壓V=與第一級(jí)電容C上的紋波電壓值V1的比值為：

因?yàn)閄l2≥ESR，所以衰減率Ar，近似為:

式中，電感的感抗Xl=2π?L

ESR=諧振時(shí)電容器的等效串聯(lián)電阻。

在頻率為30kHz時(shí)，Xl將是：

Xl=2π?L=2π×30×103×10×10-6=1.9Ω

圖中，在頻率為30kHz時(shí)，C2的等效串聯(lián)電阻是0。0190，因此衰減率A，將為：

在開(kāi)關(guān)頻率上，這給紋波電壓帶來(lái)一個(gè)100:1的衰減。

反激變換器中的紋波干擾主要是由開(kāi)關(guān)頻率紋波造成的。利用體積小、造價(jià)低的電解電容的自諧振特性會(huì)帶來(lái)40dB的良好紋波衰減。在不考慮中頻瞬態(tài)反應(yīng)的情況下，能獲得提高了的高頻噪聲抑制效果，而串聯(lián)電感值卻沒(méi)有明顯增加。

共模噪聲濾波器

到目前為止，所有的討論都限制在差模傳導(dǎo)噪聲范圍內(nèi)，以前描述的濾波器對(duì)于共模噪聲是無(wú)效的，不能有效地抑制出現(xiàn)在輸出端與接地公共端間的噪聲。

在充電器中，共模噪聲分量是由充電器電路與接地平面之間的耦合電容和耦合電感引起的。一開(kāi)始，在設(shè)計(jì)階段就必須通過(guò)正確的屏蔽以及良好的電路布局來(lái)把共模噪聲減少到較小值。

另外，通過(guò)把L1或者L2分為兩個(gè)部分來(lái)產(chǎn)生一個(gè)平衡的濾波器，可以進(jìn)一步減少共模輸出噪聲，見(jiàn)圖。還在每一個(gè)輸出線與地平面之間都附加了電容C3和C4用來(lái)給剩余的共模噪聲電流提供返回通路。實(shí)際上，L（與C3在正輸出端形成一個(gè)低通濾波器，而Lcb與C4在負(fù)輸出端形成一個(gè)低通濾波器，濾波器都依靠地平面作為返回通路。

大的電容C2可提供去耦作用，所以在圖1。20。6中C2或者C4的位置加一個(gè)共模去耦電容就能達(dá)到可以接受的去耦效果。

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