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DC-DC转换器EMI工程师指南(第11部分):输入滤波器影响论动态性能 ... ...

2022-6-8 11:09| 发布者: 闪电| 查看: 11| 评论: 0|原作者: Timothy Hegarty

摘要: 满足电磁干扰(EMI)标准要求在开关电源转换器及其电源。如本系列文章第10部分所述,【1-10】动态转换器及其EMI滤波器之间的耦合有效地创建了反馈回路,其中源侧“小回路”增益是滤波器的输出阻抗(从转换器的输入端 ...


满足电磁干扰(EMI)标准要求在开关电源转换器及其电源。如本系列文章第10部分所述,【1-10】动态转换器及其EMI滤波器之间的耦合有效地创建了反馈回路,其中源侧“小回路”增益是滤波器的输出阻抗(从转换器的输入端子看)与转换器的闭环输入阻抗。

当考虑奈奎斯特图时,小信号稳定性分析的结果作为禁区给出存在于具有恒定增益裕度半径的圆之外的。次要环路增益轮廓应保持不变在这个圆圈内,稳定才能存在。考虑到调节型高环增益dc-dc转换器的负输入阻抗特性,第10部分表明阻抗成形(通过输入滤波器的无源阻尼通常需要其输出阻抗峰值),以确保最坏情况下的鲁棒稳定性处于最小输入电压和满载状态。[10]

输入滤波器的相互作用可能会严重影响与转换器,尤其是环路增益和输出阻抗特性。现在是本系列的第11部分考虑输入滤波器相互作用对转换器动态性能的影响。通常,这些相互作用是由系统内的共振电路引起的。示例包括连接在转换器输入端子(导致源侧相互作用)和输入端的EMI滤波器加载上游变流器的下游变流器的EMI滤波器的阻抗(导致负载侧互动)。

本讨论首先介绍一个双端口模型,该模型可用于分析任何然后,使用dc-dc转换器和该模型导出表示系统对源侧和负载侧相互作用灵敏度的方程。进一步分析这些方程,以隔离隐式参数影响变频器的动态性能。接下来,给出传递函数,表示源侧(滤波器输出)阻抗对变换器环路增益和输出阻抗的影响,以及变频器回路增益和输入阻抗上的负载侧阻抗(见变频器输出)。

这些表达式用于解释电压模式控制(VMC)降压变换器的相对抗扰度输入电压前馈至电源和负载侧相互作用。对于其他情况,方程式如下定义必须满足哪些条件才能最大限度地减少此类交互。VMC-buck变换器的探讨继续介绍其开环动态性能方程和设计输入EMI滤波器所需的方程。

下一节将使用这些方程分析基于LM5145控制器,用于观察输入电压前馈对转换器动态特性的影响表演SIMPLIS仿真也验证了这种性能。

分析变频器动态

一般来说,变换器瞬态响应是由输出电流或输入电流的变化引起的电压,并包含来自相应开环传递函数和环路增益的信息从图1可以得出结论。对于输出动态,Gio-o o(s)and-Zo-o(s)表示内部输入到输出传递函数和开环时的内部输出阻抗。对于输入动力学,Toi-o(s)和Yin-o(s)分别表示内部反向电流传递函数和开环时的内部输入导纳。


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