开关电源电磁干扰(EMI)滤波器设计（三）

pwm

  <div class="content"><font size="3">四、EMI 滤波器之CM、DM等效电路推导及衰减度的评估<br />　　在本文推导等效电路的过程当中，我们把CM电感的漏电感部分，全部并入DM 电感LD 当中。其CM 和DM 等效电路的绘制方法如下：<br />　　1&#46; CM 的等效电路:<br />　　欲求图四EMI 滤波器之CM 等效模型，其步骤如下：<br />　　a&#46; 将所有的X 电容消去，如图九所示。<br /></font>　　<img height="115" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a9&#46;png" width="342" /> <p class="zi">　　<font size="3">干扰源　　图九EMI滤波器的CM等效模型之一 </font></p><p class="zi"><font size="3">　　b&#46;以接地点为对稱点将电路对折，其等效CM 电感量等于尚未对折电路之电感量，而DM 电感由于并联的关系，其等效电感量为原本的一半，而Y 电容的等效电容并联成尚未对折电路的两倍，LISN 提供的二个50Ω负载并联成25Ω的等效负载，如图十所示。</font></p><p class="zi">　　<img height="108" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a10&#46;png" width="364" />　</p><p class="zi">　　<font size="3">干扰源　　图十EMI滤波器的CM等效模型之二</font></p><p class="zi"><font size="3">　　2&#46; DM 等效电路：<br />　　欲求图四之EMI 滤波器DM 等效模型推导步骤如下：<br />　　a&#46;拿下所有的接地点，简化串联的Y 电容，如图十一。<br />　　b&#46;将CM 电感取掉，再将DM 电感放到一边，使其为原来的二倍，如图十二。接着我们决定：</font><br />　　<img height="106" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a11&#46;png" width="316" />　</p><p class="zi">　　<font size="3">干扰源　　图十一EMI滤波器的DM等效模型之一</font> </p><p class="zi">　　<img height="109" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a12&#46;png" width="338" />　</p><p class="zi">　　<font size="3">干扰源　　图十二EMI滤波器的DM等效模型之二</font></p><p class="zi"><font size="3">　　1&#46; CM 部份的衰减度<br />　　图十中的CM 噪声若为开关电源，則可以将其等效成一个电流源，如图十三所示。一般而言，我们习惯以电压变数来观察电路的特性，因此我们运用电路理论中的&quot;互易定理&quot;(Reciprocity theorem)将其转换成如图十四所示的电路。由图十四很容易可以看出它是一个二階的LC 滤波器，其衰减度是以40dB/dec的斜率增加的，如图十五所示，其转折频率为：</font><br />　　<img height="133" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a13&#46;png" width="221" /> </p><p class="zi">　　<font size="3">所以当噪声分离器量到CM 噪声后，便可以决定元件值来计算衰减度以压抑噪声。</font></p><p class="zi">　　<img height="122" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a14&#46;png" width="272" /> 　图十三CM的等效电路 </p><p class="zi">　　<img height="126" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a15&#46;png" width="278" />　图十四互易定理后之CM等效电路</p><p class="zi">　　<font size="3">2&#46; DM 部份的衰减度<br />　　图十三中的DM 噪声若为开关电源，則其等效模型将如图十六所示。其中开关的切换频率是二倍的市电频率，所以图十二可更详细的表示成图十七。</font><br />　　<img height="126" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a16&#46;png" width="326" /> 　</p><p class="zi">　　图十六开关电源DM噪声等效模型 </p><p class="zi">　　<img height="162" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a17&#46;png" width="459" />　</p><p class="zi">　　图十七开关电源裝严滤波器之DM噪声等效模型</p><p class="zi">　　<font size="3">考虑图十七之差模等效电路，依开关的状态分成开关ON 和OFF 两种型态<br />　　进行讨论：<br />　　1&#46;开关OFF 时：图十七可以化简成图十八之等效电路，我们可以运用电路理论中的&quot;互易定理&quot;将图十八化简成图十九之等效电路，图十八的电流衰减度等于图十九中的反向电压衰减度。由于1/ωCX2远小于ZP(ZP 通常大于10kW)，故ZP可以拿掉，其中100ΩW和CX1对衰减噪声也有作用，可是为了方便起见将它省略掉。开关OFF 时的DM 等效电路如图二十所示，由于此种作法是将原本衰减度60dB/dec 的地方以40dB/dec 来低估，所以严定的元件值会稍大，而其他方面并无影响。</font><br />　　<img height="108" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a18&#46;png" width="305" /> 　</p><p class="zi">　　图十八图十七之简化图 </p><p class="zi">　　<img height="111" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a19&#46;png" width="285" />　　</p><p class="zi">　　图十九图十八之简化图</p><p class="zi">　　<img height="105" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a20&#46;png" width="230" />　</p><p class="zi">　　图二十开关OFF时DM等效电路之简化图</p><p class="zi">　　<font size="3">2&#46;开关ON 时：图十七可以化简成图二十一之等效电路，由于1/ωCX1极小于100W，可将100W电阻省略而化简成图二十二之等效电路。由于S Z 很小( S Z &lt;1W)，故将它省略，而1 X C 对衰减噪声也有作用，然而为了方便起見将它省略掉，如图二十三所示。由图3-28 可知它是一个二階的LC 低通滤波器，具有40dB/dec 的衰减能力，结果和图二十相同，最后假设1 X C = 2 X C = DM C ，則不论开关为ON 或OFF的状态，其转折频率均为：</font></p><p class="zi">　　<img height="53" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a21&#46;png" width="181" /></p><p class="zi">　　其中：</p><p class="zi">　　<img height="49" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a22&#46;png" width="133" /></p><p class="zi">　　且具有40dB/dec 的衰减能力。</p><p class="zi">　　<img height="116" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a23&#46;png" width="453" /></p><p class="zi">　　　　　　　　图二十一图十七之简化图　　　　　 图二十二图二十一之简化图</p><p class="zi">　　<img height="104" src="http://www&#46;emcprima&#46;com/pic/hybj-3-5-a24&#46;png" width="218" />　　</p><p class="zi">　　图二十三开关ON时DM等效电路之简化图</p></div>

zhu1234

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dodoleon

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ilove6

sorry, the links of pictures were out of time.

coolwater

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zsl370609248

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千夫指pxj

为什么没有图啊,全部是叉叉啊