[導讀]BUCK電路輸出一般只需要一級LC濾波器,精品計 根據傳遞函數得知,會產生兩個極點和180°相移,原創有老對于干擾噪聲有-40dB/10dec的兩級濾波路設衰減能力。對于特定產品在RE測試時候,器電尤其是司機車載產品,RF的精品計限定標準嚴苛,濾波效果不好,原創有老很容易下高頻處超標。兩級濾波路設
網站:bbs.21ic.com

根據傳遞函數得知,會產生兩個極點和180°相移,司機對于干擾噪聲有-40dB/10dec的精品計衰減能力。對于特定產品在RE測試時候,原創有老尤其是兩級濾波路設車載產品,RF的器電限定標準嚴苛,濾波效果不好,司機很容易下高頻處超標。就需要用兩級LC濾波器。實現-80dB/10dec的衰減能力。但是使用兩級的LC濾波器,兩個濾波器的極點相互干擾,容易引起環路不穩定的情形發生,尤其是第二級LC濾波器的諧振頻率太靠近第一級LC濾波器的諧振頻率,就會造成輸出波形振蕩的狀況發生。在我的實際調試同行如下圖顯示,兩級LC濾波器的諧振頻率靠的太近,造成PWM開關頻率的波形開始振蕩。 根據大量經驗公式,第二級LC濾波器的諧振頻率fh要大于第一級LC濾波器的諧振頻率fl十倍以上,這樣系統環路才穩定的。當然,這個十倍的關系,可以通過優化layout,電感電容寄生參數優化,可以根據實際的調試結果減小,這個不是絕對值。 根據國外電源控制系統專家RIDLEY的文章,這兩級LC濾波器,假設Rcf=Rco=0,負載開路Rl=∞,利用文章的介紹,利用mathCAD我重寫了傳遞函數,可以得到: 其中wp為第一級LC濾波器的角頻率,wf為第二級LC濾波器的角頻率。因此可以得到第一級濾波器的諧振頻率fl: 通過公式可以看出,fl被兩級濾波器并聯電容和大電感決定的,fh被兩級濾波器串聯電容和小電感決定的。但是通過實際仿真,是假定Cf>>Co的情形下,fl和fh符合公式的。這個諧振頻率的公式在很多地方都直接引用看。 但是利用具體參數分別實際計算和仿真,就能防線這個公式是有一定局限性的。以下有實際電感電容來計算和仿真:
? ?? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ??
通過仿真可以看出,仿真和matchCAD計算相差有相當的差距。但是只要Cf>>Co的條件滿足,一般這個差距就會縮小,感興趣的可以仿真驗證的。所以RIDLEY大神的文章中提及的公式是經過化簡的,需要滿足一定條件的,所以我嘗試寫出完整的傳遞函數,利用 EET(extra element theorem)重寫原始傳遞函數, 對公式進行化簡可以得到兩級濾波器的角頻率,詳細推導過程感興趣的可以自己推導的。新推導的兩個角頻率公式在滿足Cf>>Co的情形下,通過歸一化處理,可以得到和RIDLEY文章中一樣的結果。?這個新推導的諧振頻率公式在現有的論文文獻中還沒出現,說不定是全網首發呢,哈哈。但是由于第二級LC濾波器的諧振頻率要高于第一級濾波器諧振頻率的十倍以上,考慮到電感的成本效率等因素,因此第二級LC濾波器的電容會比第一級LC濾波器的電容小多了,所以RIDLEY文章中提到的諧振頻率公式是完全適用的,和我推導出的公式計算的結果是一樣的。 隨后我通過新推導的諧振頻率的兩個公式,再次帶入上文中用到的參數,得到兩級濾波器的諧振頻率。和仿真結果達到了完全一致的。因此適用面更廣泛的。 利用這兩個公式,在設計兩級濾波器的時候,可以知道電感電容對諧振頻率的影響。如果要保證第一次諧振頻率不變,但要拉大一二級濾波器諧振頻率的距離(保證系統穩定性),可以知道如何選擇電感電容的參數。對于電容負載電感負載對諧振頻率的影響,感興趣的小伙伴可以參考RIDLEY的文章-《Secondary LC Filter Analysis and Design Techniques for Current-Mode-Controlled Converters》《2 second stage filter design》,會大有裨益的。這個文章是自己一點心得,寫的不對還請大家多多指正。 出品:kk的回憶

免責聲明:本文內容由21ic獲得授權后發布,版權歸原作者所有,本平臺僅提供信息存儲服務。文章僅代表作者個人觀點,不代表本平臺立場,如有問題,請聯系我們,謝謝!