【導(dǎo)讀】如前所述,輸出干擾由不對稱和對稱分量組成。紋波主要是差動干擾,噪聲主要是共模干擾。由于對稱噪聲信號同時出現(xiàn)在所有輸出上,因此任何輸出電容都無法“看到”該信號,并且添加輸出 LC 濾波并不能減少干擾。如果負(fù)載完全對稱、線性且隔離,共模噪聲就不會成為問題。
共模輸出濾波
如前所述,輸出干擾由不對稱和對稱分量組成。紋波主要是差動干擾,噪聲主要是共模干擾。由于對稱噪聲信號同時出現(xiàn)在所有輸出上,因此任何輸出電容都無法“看到”該信號,并且添加輸出 LC 濾波并不能減少干擾。如果負(fù)載完全對稱、線性且隔離,共模噪聲就不會成為問題。然而,負(fù)載行為或返回接地的電流路徑中的任何非線性都會“糾正”共模噪聲并產(chǎn)生差分干擾,因此共模噪聲也需要解決。降低共模干擾有兩種方法;通過低阻抗路徑或使用共模扼流圈“短路”噪聲。
隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器中的共模噪聲電容器
共模電容器通常在 1 – 2nF 范圍內(nèi),為幾兆赫開關(guān)尖峰頻率提供低阻抗。當(dāng)它們跨過隔離柵放置時,需要在高電位測試電壓下進(jìn)行額定值。
共模扼流圈
在某些應(yīng)用中,不希望在隔離柵上跨接共模電容器。例如,醫(yī)療設(shè)備具有嚴(yán)格的漏電流限制,如果在高頻隔離層上采用低阻抗路徑,則可能會超出該限制。在此類應(yīng)用中,必須使用共模扼流圈。共模扼流圈的特點(diǎn)是它有兩個相反方向繞制的繞組。
共模扼流圈的原理
由于反向繞組,共模電流 IS 會在磁芯中產(chǎn)生凈磁通量,即使它們沿相同方向流動。因此,磁芯的阻抗有效地抑制共模電流。流動的差分正向電流和返回電流 IN 不產(chǎn)生凈磁場,因此它們不會受到阻尼。這是一個優(yōu)點(diǎn),因?yàn)榧词乖诟卟钅k娏飨麓判疽膊粫柡?,因此可以使用高磁?dǎo)率電感器來濾除 CM 噪聲,而不會因 DM 電流流過而產(chǎn)生過熱風(fēng)險。
圖 3 顯示了與 DC/DC 轉(zhuǎn)換器一起使用的共模輸出扼流圈。一個繞組與 Vout+ 輸出串聯(lián),另一個繞組與 Vout- 返回串聯(lián)。共模扼流圈阻抗被選擇為接近共模噪聲的能量頻率(通常在 10 – 100 MHz 范圍內(nèi)),但共模扼流圈會在很寬的頻率范圍內(nèi)衰減 CM 噪聲,因?yàn)樾静拇艑?dǎo)率高。
作為 DC/DC 輸出濾波器的共模扼流圈
使用 CM 扼流圈的共模抑制原理可以擴(kuò)展到雙極輸出轉(zhuǎn)換器。CM 噪聲同時出現(xiàn)在所有三個輸出引腳上,因此使用只有兩個繞組的標(biāo)準(zhǔn) CM 扼流圈尤其難以濾除。解決方案是使用具有三個繞組的共模扼流圈。三重 CM 扼流圈的一個有益的副作用是,它還可以通過添加兩個額外的電容器來濾除 DM 噪聲。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀:
Microchip FPGA采用量身定制的PolarFire FPGA和SoC解決方案協(xié)議棧
氮化鎵在采用圖騰柱 PFC 的電源設(shè)計中達(dá)到高效率
智慧節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程運(yùn)動控制實(shí)現(xiàn)可靠的自動化