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充电器输出滤波器

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充电器输出滤波器

毫无疑问,充电器一个最讨厌的缺点就是它易产生高频辐射、导通纹波以及无线电噪声干扰。

为了使这些干扰控制在一个合理的范围内,务必在整个电气与机械设计过程中注意噪声减少技术的应用。在变压器中,高频高压器件与接地平面之间应该用到静电屏蔽,这些屏蔽方法在第一部分的第4章有较充分的解释。另外为了减少导通模式的噪声,要求采用低通输入和输出滤波器。

 

基本要求-输出低通滤波器

以下关于输出滤波器的设计部分已经假定,正常的设计实践已经用来尽可能地减小导通模式噪声,且射频干扰滤波器也已经装在输入充电器线上,见第一部分第3章。

为了提供稳定的直流输出,同时也为了减少电路中的纹波和噪声,在充电器的输出端通常增加图所示的LC低通滤波器。在正激变换器中,这些滤波器实现两个主要功能:第一个功能就是能够进行能量存储,以保证充电器在整个开关周期内维持近似和共模输出干扰减稳定的直流电压输出第二个功能可能不明显,该功能就是把高频少到一不可以接受的范围内。

但现买是这两不功能却是不兼容的。为了保持几乎不变的直流电压输出,输出电容上流经的电流必须也是几乎不变的,因此就输出电感元件来说要求有较大的电感。输出电感元件也必须可通过直流电流,该电感常常较大,可能有较多匝数。较多的匝数带来大的间电容,这导致了相对低的自谐振频率,此种电感元件在高于其自谐振频率下具有低阻抗,它不能有效地衰减串扰电流的高频分量。

 

开关方式输出的滤波器的寄生效应

在图中显示的是一级LC输出滤波器,像这样的滤波器一般可以在典型的正激变换器中找到,它包括寄生元件Cc、Rs、等效串联电感及等效串联电阻。

串联的电感支路L1包括一个纯电感L和一个与之串联的不可避免的绕组电阻Rs,寄生的匝间分布电容作为一个集中参数等效电容C包含在其中。

在图中显示的是该滤波网络的低频以及中频等效电路。C、等效串联电感及等效串联电阻在低频时的值非常小,其影响可以忽略不计,从这个等效电路图可以清楚看到,此滤波器用作低通滤波器是有效的,适用于频率范围的中低频率段。

在图中显示的是该滤波网络的第二个高频等效电路,在高频段,纯电感变为高阻掠,可去掉LR。支路,而纯电容C趋向变为零阻抗,故也可去掉C。此时,电路中等效寄生元件起主导作用,有效地将单级低通Lc滤波器变为高通滤波器。这种情况出现在一些高频段,此时,匝间电容Cc和等效串联电感在电路中占主导地位。这种类型的功率输出滤波器就不能有效地衰减高频传导方式的噪声。

充电器输出滤波器


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| 发布时间:2018.09.17    来源:充电器厂家
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