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ZHCSQY9A October 2024 – December 2025 LM65680-Q1

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封裝選項(xiàng)

機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

RZY|26
- MPQF691D

散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

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8.1.1.4 EMI 濾波器

開關(guān)穩(wěn)壓器具有負(fù)輸入阻抗，該阻抗在最小輸入電壓和滿負(fù)載下最低。欠阻尼 LC 濾波器在濾波器的諧振頻率條件下具有高輸出阻抗。為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性，EMI 濾波器輸出阻抗必須小于轉(zhuǎn)換器輸入阻抗的絕對(duì)值。

方程式 14.

Z_{I N} = |- \frac{V_{I N (m i n)}^{2}}{P_{I N}}|

根據(jù) 圖 8-1 中的 EMI 濾波器，設(shè)計(jì)步驟如下：

計(jì)算 EMI 濾波器在開關(guān)頻率下所需的衰減，其中 C_IN 表示轉(zhuǎn)換器輸入的現(xiàn)有電容。
在 1μH 和 10μH 之間選擇一個(gè)輸入濾波電感器 L_IN。使用較低的值來降低高電流設(shè)計(jì)中的 DC 損耗。
計(jì)算輸入側(cè)濾波器電容 C_F。

LM65680-Q1 降壓穩(wěn)壓器的無源 π 級(jí) EMI 濾波器

圖 8-1 降壓穩(wěn)壓器的無源 π 級(jí) EMI 濾波器

通過從傅里葉級(jí)數(shù)輸入電流波形計(jì)算第一個(gè)諧波電流并乘以輸入阻抗（阻抗由現(xiàn)有輸入電容器 C_IN 定義），方程式 15 在開關(guān)頻率上計(jì)算所需的濾波器衰減

方程式 15.

A t t n = 20 \log ? (\frac{I_{L (p k)}}{π^{2} \times F_{S W} \times C_{I N}} \times \sin ? (π \times D_{M A X}) \times \frac{1}{1 μ V}) - V_{M A X}

其中

V_MAX 是適用傳導(dǎo) EMI 標(biāo)準(zhǔn)（例如 CISPR 25 5 類）允許的 dBμV 噪聲水平
C_IN 是穩(wěn)壓器的現(xiàn)有輸入電容
D_MAX 是最大占空比
I_L(pk) 是電感器的峰值電流。

就 EMI 濾波器設(shè)計(jì)而言，將輸入端的電流建模為方波。使用方程式 16 確定 EMI 濾波器電容 C_F。

方程式 16.

C_{F} = \frac{1}{L_{I N}} {(\frac{10^{\frac{|A t t n|}{40}}}{{2 π \times F}_{S W}})}^{2}

在開關(guān)穩(wěn)壓器中增加一個(gè)輸入濾波器會(huì)使“控制到輸出”傳遞函數(shù)發(fā)生變化。濾波器的輸出阻抗必須足夠小，以免輸入濾波器顯著影響穩(wěn)壓器的環(huán)路增益。阻抗在濾波器諧振頻率下達(dá)到峰值。使用方程式 17 計(jì)算濾波器的諧振頻率。

方程式 17.

f_{r e s} = \frac{1}{2 π \times \sqrt{L_{I N} \times C_{F}}}

R_D 的用途是減小濾波器在諧振頻率下的峰值輸出阻抗。電容器 C_D 會(huì)阻礙輸入電壓的直流分量，從而避免 R_D 上產(chǎn)生過大的功率損耗。電容器 C_D 在諧振頻率下的阻抗必須小于 R_D，并且電容值必須大于輸入電容器 C_IN 的電容值。這可以防止 C_IN 干擾主濾波器的截止頻率。當(dāng)濾波器的輸出阻抗在諧振頻率下較大（由 L_IN 和 C_IN 構(gòu)成的濾波器具有過高的 Q 值）時(shí)，則增加阻尼。使用電解電容器 C_D 來提供方程式 18 所給出的阻尼值。

方程式 18.

C_{D} \geq 4 \times C_{I N}

使用方程式 19 來選擇阻尼電容器 R_D。

方程式 19.

R_{D} = \sqrt{\frac{L_{I N}}{C_{I N}}}