DC/DC電源中的紋波抑製設計
發布時間:2011-07-25
中心議題:
- 有源濾波器設計原理
- DC/DC電源中的紋波抑製設計
解決方案:
- 有源濾波器設計
- LC低通濾波器設計
開關電源以其體積小、效率高等優點在通信設備中得到了廣泛應用。但duiyushuchudianyawenboyaoqiujiaoxiaodechanghe,chuantongkaiguandianyuanshejideshuchudianyawenbojiaoda,yibunengdadaoshejiyaoqiu。ertongguocaiyongbenwendeyouyuanlvboqijiqiqianduanjiaruLCditonglvboqiwangluodefangfa,zenenggouduiwenbojinxingyouxiaoyizhi,congerdadaoshejisuoxuyaodezhibiao。shiyanjieguobiaoming,gaifangfajuyouyidingdelilunyushijiyiyi。
1 有源濾波器原理
有源濾波器的設計原理圖如圖1所示,圖中采用了一個運算放大器、四個電阻和兩個電容來構成有適當阻尼的二階有源低通濾波器。

利用理想運放的分析方法,求得該電路的頻率特性函數為:

一般情況下,根據二階低通濾波器的頻率特性函數為:

通過上式可以求出該有源濾波器的一些參數,如自然角頻率ωn阻尼係數ξ和閉環增益Avf等:

由上麵的公式可以推得二階低通濾波器的幅頻特性Avf(ω)和相頻特性φf(ω)為:

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圖2所示是其幅頻特性與相頻特性圖。

2 LC低通濾波器
在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong),有(you)源(yuan)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)由(you)於(yu)受(shou)到(dao)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)的(de)增(zeng)益(yi)和(he)帶(dai)寬(kuan)限(xian)製(zhi),其(qi)工(gong)作(zuo)在(zai)高(gao)頻(pin)段(duan)的(de)波(bo)形(xing)效(xiao)果(guo)不(bu)太(tai)理(li)想(xiang),而(er)在(zai)有(you)源(yuan)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)前(qian)端(duan)加(jia)入(ru)截(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)較(jiao)高(gao)的(de)LC低通濾波器,則可以達到比較理想的紋波抑製效果。其前端加入LC的濾波器原理圖如圖3所示。
3 實驗結果及其波形
在有輸出紋波的波形中,圖4給出了未使用有源濾波網絡的輸出電壓紋波圖,而圖5所示則是使用有源濾波網絡後的輸出電壓紋波圖。

4 結束語
通過對比可以看出,采用本文的有源濾波網絡及在其前端加入LC低通濾波電路,可以有效的濾除電壓紋波,達到方案中所要求的技術指標,同時,供電設備的工作穩定性也可得到可靠保證。
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