Jump to content

    
Sign in to follow this  
psyhologic

EMI фильтр для понижающего DC/DC преобразователя.

Recommended Posts

Здравствуйте.

Бьюсь уже достаточно долго, пытаясь научится рассчитывать PI фильтр.

 

Вводные данные:

Бортовая сеть авто 12 - 24 V ( взял за основу предположение - Rs =  0.5 ом, Ls = 1uH ).

Требования к EMI шуму: CISPR-25 Class 5 - 54dBuV

SPICE модель: http://www.ti.com/product/LM53635-Q1/toolssoftware

Buck преобразователь LM53635LQRNLTQ1 (LM536355QRNLTQ1). TI Webench предложил следующий дизайн фильтра:

Спойлер

1.thumb.png.3008cd0310fa7f8cac42c2c728c9cdc6.png

Реальной платы пока нет, поэтому пытаюсь рассчитать аналитически, следуя вот этому документу http://www.ti.com/lit/an/snva489c/snva489c.pdf

Period cycle T = 478.846 ns

SW Freq = 1/T = 2088 354 084.6117 ~ 2.1 Mhz 

ton = 184.615 ns

Duty ON impulse = (184.615 / 478.846) = 0.38 = 38%

Poutmax = Vout * Imax = 5V * 3.5A = 17.5 W

RmaxLoadOut = Vout/Iout = 1.4285 Ohm

Zdc-dc = Vin * Vin / Pout  = -10.413765 Ohm

Ilmax = 3.8585 A и Ilmin = 3.1687 A

Спойлер

Steady-state transient response (без фильтра)

2.thumb.png.78193e69d5eea0d16210533831a2e3ea.png

3.thumb.png.61e3538f2a6249e290176fb0c130020c.png

 

Спойлер

Как пытаюсь посчитать ?

4.thumb.png.2f9371802770495a632e2ef013678522.png

Vp-p-noise = 20 * log (  (1.8478 / 3.14 * 3.14 * 2.1 * 10x6  * 20.094 * 10x-6 ) *  sin(3.14 * 0.38) / 1 * 10x-6 ) = 138 

 

Мои вопросы (я новичок, не обессудьте. Мозг уже закипает.):

1.) Видимо я где-то ошибся в математике. Как получилось 69.32 dBuV в Webench ?

2.) Насколько я понял электролитические конденсаторы используются в CLC фильтрах из за высокого ESR и способности рассеивать AC помехи в тепло.

http://forum.cxem.net/index.php?/topic/137843-параметр-ripple-current-электролитического-конденсатора/ 

Если необходим миниатюрный размер, чем можно заменить ? Тантал / SF ?

3.) Необходимо согласование сопротивлений между фильтром и DC/DC преобразователем. Пиковый импеданс фильтра должен быть меньше, пикового импеданса DC преобразователя.

http://www.ti.com/lit/an/snva538/snva538.pdf

PSpice умеет как-то считать их ? не смог разобраться как вывести :(

Спойлер

5.thumb.png.000b1e614756588864314e09eafcd892.png

4.) Источник AC шума сам DC / DC преобразователь, соответственно фильтр должен быть "развернут".

PSpice показывает идеально гладкую линию напряжения на входе и "правильные" зубцы по току, не пойму почему не вижу перепадов напряжения на входе. 

 

Заранее благодарю за помощь !

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 часов назад, psyhologic сказал:

 пытаюсь рассчитать аналитически, следуя вот этому документу http://www.ti.com/lit/an/snva489c/snva489c.pdf

Эта методика бесполезна, т.к. позволяет учесть подавление только дифференциальной составляющей помехи. Для синфазной составляющей никаких расчетов не существует - только измерения в лаборатории ЭМС.

15 часов назад, psyhologic сказал:

Если необходим миниатюрный размер, чем можно заменить ?

Керамическим конденсатором с резистором включенным последовательно. 

15 часов назад, psyhologic сказал:

PSpice умеет как-то считать их ?

Умеет - с помощью непрерывной модели преобразователя.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this