电源滤波设计关键基础精华集锦
四通道12位高压DACAD5504提供引脚可选的0 V至30 V或0 V至60 V输出范围。该器件功能完整,内置精密基准电压源、温度传感器、四个双缓冲DAC和四个高压放大器。上电时,数字部分使能并设置为已知状态,模拟部分则保持禁用状态,直到通过SPI端口发出上电命令。如果芯片温度超过110°C,温度传感器将断开模拟输出,并设置一个报警标志。在30 V模式下,AD5504的最大微分非线性(DNL)额定值为1 LSB,而最大积分非线性(INL)额定值为3 LSB。它采用10 V至62 V和2.3 V至5.5 V电源供电,正常模式下的功耗为2 mA,而掉电模式下的功耗为30 mA。它采用16引脚TSSOP封装,额定温度范围为–40℃至+105℃。
七、滤波器选择需注意的十个问题
近期接触几位技术工程师朋友在选用滤波器,发现了不少有意思的问题,才发现波平浪静处水最险,简曰“灯下黑”。于是才斗胆诞生此文。
1、如果未经过对仪器的EMI、EMS指标测试就选定了滤波器,基本上属于“盲人骑瞎马、夜半临深池”的主儿;
2、如果机器上选择的是一个市面上买来的通用滤波器,这个滤波器基本上是可以不加的;
3、滤波器8分定制、2分通用才算比较靠谱。
下此结论的原因是因为最近遇到的好几起事情,都加了滤波器,但传导就是不过,最后还是根据测试结果给设计了个滤波器样品,一装上ok才算pass,其实设计本身也并不复杂,不过多加了一级差模电容和差模电感、或调整了一下滤波器电感电容的参数而已。通用型的IEC插座滤波器,里面的空间很小,一般只能放得下2个共模电容、一个差模电容和一个共模电感,靠这点东西就能放之四海而皆准,难度莫大焉。
那滤波器应如何选型?
第一种是预知晓(起码是估计)需滤掉的杂波频点或频段和强度,然后提出对滤波频段的衰减要求,将此要求提给厂家,由厂家给您设计一款适用的滤波器。
第二种是先设计产品,结构空间上预留出装滤波器的位置,等产品装好后进行测试,根据测试的结果确定滤波器的滤除频点和衰减特性。
除此二者外,基本上没有其他的方法能有效地选好滤波器。
案例1:
如低频无极灯产品,整流器开关频率220KHz,此频率是干扰的基频,其他干扰频率基本都是此频点的高次谐波,在起初设计时,就可以根据预估给出滤波器的要求来,220KHz频点时,共模插损ILCM=60dB 差模插损ILDM=60dB,根据这个要求,滤波器厂家就可以设计出滤波器来。
如手术室用监护仪,与手术刀在共同的环境下使用,手术刀的频率是500KHz,可以根据预估给出对滤波器的要求,500KHz频点时,共模插损ILCM=70dB 差模插损ILDM=70dB,根据这个要求,滤波器厂家就可以设计出滤波器来。
插损这个指标,行规是在50Ω的标准负载下测得的,但实际电路中,阻抗匹配的不可能这样标准,因此,插损的指标在使用会打些折扣。所以预估时要求指标要高些。
案例2:某产品未加滤波器时的测试结果,画黑圈的是两个主要的超标频点,最左侧的点是213KHz,超标7dB左右,右面一个是它的高次谐波,可以不必理它,213K滤掉了,那个也就跟着消除了。
作为电子设计工程师,能预估出、或能测出预定的干扰频率和提出拟衰减的指标来,这就够了。
滤波器有多种,做仪器设备中常用到的是电源滤波器和信号滤波器。其他类型的作无功功率补偿的电力滤波器、微波频段的滤波器不是这里讨论的内容。
滤波器的选择需要考虑以下多点:
1.电压
这个电压值要求是一个范围,是稳态电压±纹波电压的综合。
2.电流
电流的指标很关键,它决定了滤波器内部的电感的绕组铜线和引出线的线径。如果选细了,细导线上跑大电流,如小马拉大车,会引起严重发热以至烧毁。这个电流也是一个范围,稳态电流+波动电流的最大值。
3.电磁兼容标准要求
既然是滤波器,为的就是滤掉一些不期望的频段,而滤除的效果一般是由EMC测试标准和现场应用的直观结果来确定。尤其是电源滤波器,最好能确定用此滤波器的产品需要通过的是哪个标准,根据标准要求的不同,在选择时也有其特定的测试频段要求。
电源滤波器的主要针对指标是传导发射CE和传导抗扰CS,信号滤波器的则主要看EMC标准里对不期望输入频段和不期望输出频段的要求了。
比如无极灯用的整流器,本身就是一个开关工作状态,会有对外的发射,EMC测试时候会重点检查其开关频率以及其高次谐波成分的传导干扰,滤波器就需要针对这些特定频段或频点具有足够的滤除效果。
4.安规标准要求
读者可能会觉得奇怪,选滤波器,说安规标准干啥?这是因为滤波器一般用在电源输入端和板卡的接口处,这些部位都是安规问题的重灾区。等于是滤波
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