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开关电源电路规划秘笈之阻尼输入滤波系列
 时间: 2024-10-17 |作者: 爱游戏app官网入口

  开关调节器一般优于线性调节器,由于它们更高效,而开关拓扑结构则非常依靠输入滤波器。这种电路元件与电源的典型负动态阻抗相结合,可以诱发振动问题。本文将论述怎么防止此类问题的呈现。

  一般来说,一切的电源都在一个给定输入规模坚持其功率。因而,输入功率或多或少地与输入电压水平坚持安稳。图3.1显现的是一个开关电源的特征。跟着电压的下降,电流不断上升。

  电压-电流线呈现出必定的斜率,其从本质上界说了电源的动态阻抗。这根线的斜率等于负输入电压除以输入电流。也便是说,由Pin=V?,能得出V=Pin/I;并由此可得dV/dI=Pin/I2或dV/dIV/I。

  该近似值有些过于简略,由于操控环路影响了输入阻抗的频率响应。可是许多时分,当触及电流形式操控时这种简略近似值就已足够了。

  开关调节器输入电流为非接连电流,并且在输入电流得不到滤波的状况下其会中止体系的运转。大多数电源体系都集成了一个如图3.2所示类型的滤波器。电容为功率级的开关电流供给了一个低阻抗,而电感则为电容上的纹波电压供给了一个高阻抗。该滤波器的高阻抗使流入源极的开关电流最小化。在低频率时,该滤波器的源极阻抗等于电感阻抗。在您升高频率的一起,电感阻抗也随之添加。在极高频率时,输出电容分流阻抗。在中心频率时,电感和电容实质上就形成了一种并联谐振电路,从而使电源阻抗变高,呈现出较高的电阻。

  大多数状况下,峰值电源阻抗可以终究靠首要确认滤波器(Zo)的特性阻抗来预算得出,而滤波器特性阻抗等于电感除以电容所得值的平方根。这便是谐振下电感或许电容的阻抗。接下来,对电容的等效串联电阻(ESR)和电感的电阻求和。这样便得到电路的Q值。峰值电源阻抗大约等于Zo乘以电路的Q值。

  可是,开关的谐振滤波器与电源负阻抗耦合后会呈现一些显着的反常问题。图3.3显现的是在一个电压驱动串联电路中值持平、极性相反的两个电阻。这种状况下,输出电压趋向于无穷大。当您取得由谐振输入滤波器等效电阻所供给电源的负电阻时,您也就会面对一个相似的电源体系状况;这时,电路往往就会呈现振动。

  规划安稳电源体系的诀窍是确保体系电源阻抗一直大大小于电源的输入阻抗。咱们应该在最小输入电压和最大负载(即最低输入阻抗)状态下到达这一方针。