Jump to content

    

EMI фильтр для понижающего DC/DC преобразователя.

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

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now