仿真為電源設(shè)計者們提供了一種捷徑，讓設(shè)計者不必將產(chǎn)品進(jìn)行實體化就能進(jìn)行測試。這樣做的好處是，節(jié)省了制造成本，且能夠反復(fù)修改。本文將介紹開關(guān)電源當(dāng)中變壓器的仿真的輔助設(shè)計-濾波，希望大家能夠認(rèn)真閱讀。

 

圖1

 

圖1中的PI型濾波器，在電源輸出端很常見。這三個數(shù)值該怎么選擇?

 

從濾波效果上看，在阻性負(fù)載時，C1=C2效果最好；感性負(fù)載時，需C2>C1；容性負(fù)載則相反，當(dāng)輸出是電源（電池）時，C2可減小到0。不要小看這個小小的LC濾波，其實分析起來很復(fù)雜，考慮到輸入前的電感（正激為濾波電感，反激為次級電感的占空比等效），實際上是個兩級LC濾波電路。

 

不過從工程的觀點來看，第一個濾波電容按正常的算法選取，一個是紋波電壓考慮，一個是ESR考慮，最后的結(jié)果基本都是由ESR確定。L1/C2的主要作用是抑制開關(guān)頻率的紋波，選取按如下原則，其轉(zhuǎn)折頻率為開關(guān)頻率的1/4-1/10左右。但有一點需要注意，用431做反饋時，431的供電要在L1的前面取，這樣系統(tǒng)才穩(wěn)定，反饋分壓可以從后面取，得到最好的穩(wěn)壓精度。如果反饋從后面取，由于L1 C2的相移作用，不容易問題。另外L1的值盡量小一些，如1-4.7uH，如果此值大了，明顯輸出電流大時損耗大。

 

 

拓?fù)潆姼校ㄗ儔浩鳎┦峭負(fù)湫枰?，濾波電感是紋波需要，只有當(dāng)拓?fù)潆姼胁蛔阋詽M足紋波要求時，才使用濾波電感（增加LC濾波網(wǎng)絡(luò)）。

 

這意味著：

 

1、如果拓?fù)潆姼袧M足紋波要求，可以不要濾波電路。

 

2、當(dāng)拓?fù)潆姼胁荒軡M足紋波要求時，才另外單獨考慮濾波電路。

 

3、拓?fù)潆姼械闹饕蝿?wù)是應(yīng)對拓?fù)湫枰哪芰哭D(zhuǎn)移，而不是應(yīng)對紋波的。

 

4、濾波電路的唯一任務(wù)就是濾波。

 

 

所有電壓型拓?fù)淇偪梢赃@樣表達(dá)：

圖2

 

其中，輸入電容Cin、輸出電容Cout都的拓?fù)湓试S的，甚至是拓?fù)浔仨毜?。同時，Cin、Cout 也可以理解為拓?fù)浔旧淼?、自帶的濾波電路。虛線內(nèi)的濾波網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在是一個電容，也就是二端濾波網(wǎng)絡(luò)，但是它也可以是三端甚至四端網(wǎng)絡(luò)。

 

注意：圖中沒有任何電感，拓?fù)涞碾姼校ɑ蛘咦儔浩鳎┰谕負(fù)淠K內(nèi)沒有畫出來。

 

對于大多數(shù)電壓型拓?fù)涠?，輸出端總有一個電容Cout，而且這個電容就是濾波的意思。一般情況下，我們總可以通過調(diào)整 Cout 的大小滿足任何需要的紋波要求。

 

然而在某些情況下，我們無法通過調(diào)整 Cout 的大小獲得需要的輸出紋波，比如：

 

1、滿足需要的紋波時，需要的 Cout 太大，成本和體積不允許。

 

2、在接近短路運行時（比如電焊機或者點焊機），普通電容的電流指標(biāo)不能滿足要求。

 

3、某些應(yīng)用不允許太大的 Cout 存在，比如逆變系統(tǒng)，太大的 Cout 將導(dǎo)致控制的困難。

 

4、出于可靠性的考慮，在輸出端不使用電解電容。

 

5、高精度電源，由于電容ESR的存在，始終達(dá)不到要求的輸出紋波指標(biāo)。

 

 

1、找出這個我們能夠接受的電容；

 

2、把這個電容一分為二；

 

3、中間放一個適當(dāng)?shù)碾姼校?/div>