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卫星电源DC/DC模块输入滤波器的设计

发布时间:2015-01-11 21:18:22  来源:大电流电感厂家   查看:


图5和图6分别为并联阻尼滤波器的输出阻抗和传递函数。

图5 并联阻尼滤波器输出阻抗

图6 并联阻尼滤波器传递函数

串联阻尼滤波器
阻尼滤波器的另一种形式是电阻Rd和电感Ld串联后再和滤波器电感L并联(见图7),在谐振频率处电阻Rd比Ld阻抗值高。

图7 串联阻尼滤波器


和并联滤波器一样,串联滤波器的输出阻抗和传递函数可由公式(7)、(8)计算。


(7)


(8)
此处,Ld=nL。
从串联阻尼滤波器的传递函数可近似计算出:
(9)
当阻尼因子时,峰值被最小化。最优阻尼电阻值为:

这里,n=2/15。
串联阻尼滤波器的缺点是高频衰减能力弱化了(见图10)。

多级滤波器
多级滤波器高频时衰减能力强且体积小、成本低,因为当元件数量增加时,多级滤波器允许使用较低值的电感和电容(见图8)。

图8 多级输入滤波器


根据各方框阻抗,可计算出输出阻抗和传递函数。


图9和图10是二阶阻尼滤波器、串联阻尼滤波器和无阻尼滤波器输出阻抗、传递函数之间的比较。

图9 串联阻尼滤波器和二阶阻尼滤波器输出阻抗

图10 串联阻尼滤波器和二阶阻尼滤波器传递函数


二阶滤波器优化如下:滤波器的输出阻抗峰值衰空心电感线圈差模电感减80dB,输出阻抗峰值小于2Ω。


开关电源抑制频率低于反馈控制环交点频率的噪声,输入滤波器应能抑制高频信号。输入滤波器谐振频率必须小于反馈控制环带宽的十分之一,才能更好地进行前向滤波。

电容和电感的选择
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