开关电源设计技巧之——阻尼输入滤波系列(下)之令狐文艳创作
开关电源的阻尼振荡
开关电源的阻尼振荡⼲货福利，第⼀时间送达！前两期说了RCD电路，不可避免提到开关的尖峰。
由此我想到了我们最常⽤的电路，Buck电路。
Buck振荡波形Buck电路电感前⾯的SW波形，想必⼤家都测量过，总的来说，⽆⾮下⾯两种：不论是连续模式，还是断续模式，都会有上升尖峰或者是下降尖峰，⽆⾮是⼤⼩的问题。
如果我们拉开来看，尖峰可以看出来是⼀个振荡波形，频率很⾼。
或者更明显的，断续模式中，在电感电流降低为0时就开始振荡，幅度不⼩，并且频率也不⾼。
对于新⼿来说，可能在⼼⾥打⿎：这个振荡莫不是有什么问题？上⾯这些振荡，或是尖峰，要理解为什么长成这样？有没有问题？如何抑制？如果要详细了解来龙去脉，其实并不是很容易。
这些波形，本质上就是LC阻尼振荡，这⼀节我们先搞明⽩LC阻尼振荡的各种情况。
LC阻尼振荡上⾯说的这些波形，产⽣的机理就是，在开关断开之前，电感或电容被充电。
⽽在开关断开之后，电感或电容的能量需要释放，因此会找到电路中的寄⽣电容或是寄⽣电感，再结合电路中的等效电阻，组成了LC阻尼振荡。
Buck具体是如何构成LRC回路的，因为涉及到很多寄⽣参数，这个也不容易搞清楚，后⾯专门细说。
这节的主题就是LC阻尼振荡。
我们就以最简单的LRC串联电路来举例这个电路其实在⼤学课程《电路分析》应该有学过（好像《信号与系统》这门课也有），就是⼀个⼆阶电路。
如果想再看⼀下理论分析，可以看看下⾯这个链接：这个电路的波形分为四种情况，分别是：最近get⼀个新技能，试着使⽤了⼀下LTspice仿真，感觉还不错，⽐Matlab⽅便吧。
当然，也只能说明两个软件侧重点不⼀样吧，Matlab是数学⼯具，如果能⽤Matlab搞出下⾯的结果，理解肯定会更加的深⼊，但是难度更⾼吧。
下⾯来看下我做的LTspice仿真：初始条件：L=10nH C=10nF 初始电感电流I=1A，电容电压为0V。
根据公式2(L/C)^0.5求得临界阻尼电阻R=2Ω。
开关电源设计技巧之——阻尼输入滤波系列(下)
开关电源安排本领之四——阻僧输进滤波系列（下）之阳早格格创做统造源极阻抗正在“开关电源安排本领之三”中，咱们计划了输进滤波器的源极阻抗怎么样变得具备电阻性，以及其怎么样共开关安排器的背输进阻抗相互效率.正在极度情况下，那些阻抗振幅不妨相等，然而是其标记差异进而形成了一个振荡器.业界通用的尺度是输进滤波器的源极阻抗应起码比开关安排器的输进阻抗矮6dB，动做最小化振荡概率的仄安裕度.输进滤波器安排常常以根据纹波电流额定值或者脆持央供采用输进电容（图所示CO）开初的.第二步常常包罗根据系统的EMI央供采用电感(LO).正如咱们上个月计划的那样，正在谐振附近，那二个组件的源极阻抗会非常下，进而引导系统没有宁静.图1 形貌了一种统造那种阻抗的要领，其将串联电阻(RD) 战电容(CD) 与输进滤波器并联搁置.利用一个跨交CO 的电阻，不妨阻僧滤波器.然而是，正在大普遍情况下，那样干会引导功率耗费过下.另一种要领是正在滤波器电感的二端增加一个串联连交的电感战电阻.图4.1 CD战RD阻僧输出滤波器源极阻抗采用阻僧电阻有趣的是，一朝采用了四个其余电路组件，那么便会有一个阻僧电阻的最好采用.图4.2 隐现的是分歧阻僧电阻情况下那类滤波器的输出阻抗.白色直线表示过大的阻僧电阻.请思索一下极度的情况，如果阻僧电阻器开开，那么峰值大概会非常的下，且仅由CO战LO去设定.蓝色直线表示阻僧电阻过矮.如果电阻被短路，则谐振可由二个电容战电感的并联拉拢共共树坐.绿色直线代表最好阻僧值.利用一些包罗关型解的估计要领（睹参照文件1）便不妨很沉快天得到该值.图4.2 正在给定CD-CO比的情况下，有一个最好阻僧电阻采用组件正在采用阻僧组件时，图非常有用.该图是通过使用RD Middlebrook修坐的关型解得到的.横坐标为阻僧滤波器输出阻抗与已阻僧滤波器典型阻抗(ZO= (LO/CO)1/2) 的比.纵坐标值有二个：阻僧电容与滤波器电容 (N) 的比；以及阻僧电阻共该典型阻抗的比.利用该图，最先根据电路央供去采用LO战CO，进而得到ZO.随后，将最小电源输进阻抗除以二，得到您的最大输进滤波器源极阻抗 (6dB).最小电源输进阻抗等于Vinmin2/Pmax.只需读与阻僧电容与滤波器电容的比以及阻僧电阻与典型阻抗的比, 您即不妨估计得到一个横坐标值.比圆，一个具备10μH电感战10μH 电容的滤波器具备Zo= (10μH/10μF)1/2=1Ohm 的典型阻抗.如果它正对于一个12V最小输进的12W电源举止滤波，那么该电源输进阻抗将为Z=V2/P=122/12=12Ohms.那样，最大源极阻抗应等于该值的二分之一，也即6Ohms.当前，正在6/1=6的X轴上输进该图，那么，，即1μF，共时RD/ZO=3，也即3Ohms.图4.3 采用LO战CO后，即可从最大允许源极阻抗范畴内采用CD战RD参照文件1、《预防开关模式安排器中输进滤波器爆收振荡的安排本领》，做家：，Proceedings Powercon 5，1978年.上一期实质：阻僧输进滤波系列（上）请继承关注下一期实质：落压—降压电源安排中落压统造器的使用。
B6充电器详细使用说明之令狐文艳创作
B6充电器使用说明书- 中文版令狐文艳IMAX B6，是可以相信的一款B6充电器。
充电器参数：—电压值：DC11.0-18.0V AC100-240, -50/60HZ—最大充电功率50W—最大放电功率5W—充电电流值：0.1-5.0A—放电电流值：0.1-1.0A—单个电池的电流：300mah/cell—镍氢/镍镉电池个数：1-15cell—锂离子/聚合物级数：1-6节（注：支持Li-Fe 电池，即A123）—PB电池电压：2-20V—重量：580g—尺寸：133*87*33mmB6如何外接电源？就将跟充电器的的夹子夹到大功率的稳压电源或者开关电源上面，红色为正极，黑色为负极，电压允许范围：11～18v，电流要求5A以上，官方要求最低12v5a***不要问12v10a会不会烧坏充电器，答案是肯定不会的，就像你200W的主机用500W 的电源不会因为电源功率大而烧掉一样道理B6原配一堆充电线材，充电前，先将长的那根蕉插（公）以及T插（公）线接到充电器右侧的母蕉插里面（红正黑负），然后根据自己要冲的电池类型选择合适的适配线，再将适配线的T插（母）插到刚才那根长线的T插（母）上，最好接上要充的电池上面就可以了。
举例图：冲接受电：按键功能Batt. Type Stop 按钮：电池种类以及停止按钮，接电后即可使用该按钮在主菜单中进行切换，充电时可随时按此键停止；Dec. / Inc.< Status > 按钮：减小以及增加按钮，设置各种数值时Dec.是减小，Inc.是增加，充电时按这两个按钮以浏览电池不同信息；StartEnter 按钮：开始以及确定按钮。
接通电源，即显示主菜单此时可以按Batt. Type / Stop 按钮，在主要的几个菜单中进行切换，它们是：Program SelectLiPo BATT对锂电系列进行充电的主菜单Program SelectMiMH BATT对镍氢电进行充电的主菜单Program SelectNiCd BATT对镍镉电进行充电的主菜单Program SelectPb BATT充Pb电的主菜单Program SelectSave Data保存设定数据菜单Program SelectLoad Data加载数据菜单User SetProgram->使用者设定菜单1. 锂电1.) 充电开机后显示主菜单：Program SelectLiPo BATT按Start / Enter按钮确定屏幕显示LiPo CHARGE*.*A *.*V(*S)这个是锂电充电，非平衡充，不推荐所以要继续按Inc. > ，屏幕显示：LiPo BALANCE*.*A *.*V(*S)这个就是传说中的锂电平衡充电功能了，我们要用的就是平衡充电，所以要在这里进行操作，如下：按Start / Enter，A前面的数字闪烁按Dec. < 或者 Inc. >改变改数值大小，这个是充电电流选择，锂聚合物电池最多不可超过1c，也就是4400mah电池最高用 4.4a，2200mah电池最高用2.2a，这样类推；建议保守点用0.5c，即4400mah电池用 2.2a，依此类推Dec. < 减小该数值，Inc. > 增加该数值按Start / Enter，V(*S)前面的数字闪烁按Dec. < 或者Inc. >改变改数值大小，这个是选择电池额定电压，为3.7的倍数，车用电池一般为7.4v，即2S（每3.7v=1S）长按Start / Enter，出现如下屏幕：Battery CheckWait…如果电池连接不正确，则显示：CONNECTION BREAK如连接正确，则显示：上行：R: *SER S: *SER (说明一下：R: *SER是指充电器自动检测到的电池节数，S: *SER是你设置的电池节数，如果数值不等，请不要开始充电，以免损坏电池)下行：CANCEL(STOP)与CONFIRM(ENTER)来回切换此时按Start / Enter开始充电，按Satt. Type / Stop取消充电，返回设置界面充电界面：Li*S *.*A *.**VCHG ***:** *****第一行：锂电节数，即时充电电流，即时电池总电压第二行：充电指示，充电耗时，充进的电量数充满之后显示：FULL（后面还有一串英文以及数字）***充电过程中可随时按Batt. Type / Stop按钮停止充电***充电过程中壳随时按Start / Enter按钮改变充电电流，改变后记得再次确认即可***充电过程中可随时按 Inc. > 观看各节电池单独电压***充电过程中可随时按 Dec. < 观看各设定参数 2.）放电选择LiPo DISCHARGE功能，界面：LiPo DISCHARGE*.*A *.*V(*S)操作方法跟充电一样，设置好放电电流和放电截至电压即可，电压为3的倍数级增减，7.4v锂电请设为 6.0V(2S)***注意：现在IMAX对旗下的B5进行了一定的改造，以前B5的平衡充是将电池平衡充接头接上去就可以平衡充电，现在新版B5以及B6，都必须同时接上放电接头以及平衡充电接头，方可进行对锂电的充放（如图所示）***补充一点：LiPoCHARGE / LiPo FAST CHG不知道具体作用，按照字面意思是锂聚合物电池充电/锂聚合物快速充电，因为都不知道与平衡充电有什么联系，所以不建议使用。
雅迪电动车充电器电路图(高标牌)之令狐文艳创作
雅迪电动车充电器电路图（高标牌）令狐文艳雅迪的此款充电器是高标针对电动自行车铅酸电池包开发的智能型充电器，具有电池温度补偿和正负脉冲充电功能，能有效的延长电池的使用寿命、提高充电效率和避免电池硫酸盐化。
高效率开关电源加单片机智能控制技术，使本机具有输入电压宽、充电效率高、充电电压控制精准等特点；本充电器具有完善可靠的短路、过流、过压、反接等保护，使用更安全、更放心。
其电路图如下：T0：双向滤波抑制干扰D1：整流C11：滤波IC1：μc3842脉宽调制集成电路。
其5脚为电源负极；7脚为电源正极； 6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1(K1358)；3脚为最大电流限制，调整 R25(2.5欧姆)的阻值可以调整充电器的最大电流；2脚为电压反馈，可以调节充电器的输出电压；4脚外接振荡电阻R1，和振荡电容C1 T1为高频脉冲变压器，其作用有三个：第一是把高压脉冲降压为低压脉冲；第二是起到隔离高压的作用，以防触电；第三是为μc3842提供工作电源D4：高频整流管（16A60V）C10：低压滤波电容D5：12V稳压二极管IC3：(TL431)为精密基准电压源，配合IC2(光电耦合器4N35)起到自动调节充电器电压的作用。
调整w2(微调电阻)可以细调充电器的电压。
D6：充电指示灯D10：电池浮充（充满）指示灯R27：电流取样电阻（0.1欧姆，5w）改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流（200－300 mA）通电开始时，C11上有300v左右电压。
此电压一路经T1加载到Q1。
第二路经R5,C8,C3, 达到IC1的第7脚。
强迫IC1启动。
IC1的6脚输出方波脉冲，Q1工作，电流经R25到地。
同时T1副线圈产生感应电压，经D3、R12给IC1提供可靠电源。
T1输出线圈的电压经D4、C10整流滤波得到稳定的电压。
此电压一路经D7（D7起到防止电池的电流倒灌给充电器的作用）给电池充电。
第二路经R14、D5、C9, 为LM358(双运算放大器，4脚为电源地，8脚为电源正)及其外围电路提供12V工作电源。
开关电源滤波电感器的设计
开关电源滤波电感器设计
四、输出滤波电感 1、纹波电流已知的情况下，可以用些公式计算正激变 换器，半桥或全桥输出滤波电感所需的电感量。
2、根据电感谷值电流IVS和峰值电流IPS之比K 来计算输出滤波电感：
正激、全桥、半桥变换器滤波电感计算公式如式5-9，5-10，5-13ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ示。
开关电源滤波电感器设计
开关电源滤波电感器设计
一、电感分类
用于开关电源（图8-1）的电感有： ① 单线圈电感－输出滤波电感（Buck）、升压电感（Boost）、 反激电感（Buck-Boost）和输入滤波电感。 ② 多线圈电感－耦合输出滤波电感、反激变压器。 ③ EMI 共模滤波电感。
开关电源滤波电感器设计
电路中，电感有两个工作模式（图8-2）： ① 电感电流断续模式－瞬时安匝（在所有线圈中）在每个 开关周期内有一部分时间停留在零状态。 ② 电感电流连续模式－在一个周期内，电感电流尽管可以 过零（如倍流电路中滤波电感），电感的安匝（磁势） 没有停留在零的时间。
开关电源滤波电感器设计
六、半桥变换器输出滤波电感器设计实例: 1、已知条件：
2、设计步骤：
开关电源滤波电感器设计
开关电源滤波电感器设计
开关电源滤波电感器设计
五、输出虑波电感器的主要设计步骤: 1、滤波电感材料的选取 2、根据已知条件规定的允许纹波电流值或K值计算电感量 3、计算滤波电感的储能 4、根据电感器的储能计算所需磁芯的尺寸，利用AP面积法 5、计算电流密度j(J) 6 、计算线圈导体的裸线面积极AXP和线径dXP 7 、计算线圈的匝数N 8、计算磁芯所加气隙长度lg 9 、核算磁通密度Bm 10、计算电感线圈的铜损PCU和铁损PFe 11、计算电感线圈的温升
《开关电源滤波》word版
开关电源之EMI滤波电容放在共模电感的前面和放在共模电感的后面,滤波效果大不一样的,具体怎么不一样我忘记了,好象Y电容放在共模电感的后面效果会更好一些,如果是两级复合式滤波可能会更好吧串模干扰是两条电源线之间(简称线对线)的噪声，共模干扰则是两条电源线对大地(简称线对地)的噪声。
我来补充一下EMI滤波器的电路:EMI基本电路(原文件名:11H24632VP19205.jpg)上面的图有两个输入端、两个输出端和一个接地端，使用时外壳应接通大地。
电路中包括共模扼流圈(亦称共模电感)L、滤波电容C1~C4。
Ｌ对串模干扰不起作用，但当出现共模干扰时，由于两个线圈的磁通方向相同，经过耦合后总电感量迅速增大，因此对共模信号呈现很大的感抗，使之不易通过，故称作共模扼流圈。
它的两个线圈分别绕在低损耗、高导磁率的铁氧体磁环上，当有电流通过时，两个线圈上的磁场就会互相加强。
两级复合式EMI滤波器(原文件名:11H24632ZP2KT.jpg)上图是一种两级复合式EMI滤波器的内部电路，由于采用两级滤波，因此滤除噪声的效果更佳。
针对现场存在重复频率为几千赫兹的快速瞬态群脉冲干扰的问题，国内外还开发出群脉冲滤波器，能对上述干扰起到抑制作用。
为减小体积、降低成本，单片开关电源一般采用简易式单级EMI滤波器单片开关电源一般采用简易式单级EMI滤波器(原文件名:11H2463294P3H63.jpg)图(a)与图(b)这样的电路一般在开关电源里很少见(整体效果不好). 图(c)中的L、C1和C2用来滤除共模干扰，C3和C4滤除串模干扰。
R为泄放电阻，可将C3上积累的电荷泄放掉，避免因电荷积累而影响滤波特性；断电后还能使电源的进线端L、N不带电，保证使用的安全性。
图(d)则是把共模干扰滤波电容C3和C4接在输出端。
这个C3和C4就是Y电容,共模和差模信号与滤波器山东莱芜钢铁集团动力部周志敏(莱芜271104) 1概述随着微电子技术的发展和应用，电磁兼容已成为研究微电子装置安全、稳定运行的重要课题。
开关电源滤波器设计
开关电源滤波器设计（一）一、前言传导EMI 是由电源、信号线传导的噪声，连接在同一电网系统中的设备所产生的EMI会经过电源线相互干扰，为了对传到EMI进行抑制，通常在设备宇电源之间加装滤波器，本文主要探讨开关电源的EMI滤波器设计方法。
二、开关电源的传到EMI来源与组成开关电源的噪声包含有共模和差模两个分量，此两分量分別是由共模电流和差模电流所造成的。
图一所示为共模电流和差模电流的关系图，其中LISN 为电源传输阻抗稳定网络，是传导性EMI 量测的重要工具。
在三线式的电力系统中，由电源所取得的电流依其流向可分为共模电流和差模噪声电流。
其中，共模噪声电流ICM 指的是Line、Neutral 两线相对于接地线(Ground)之噪声电流分量，而差模噪声电流IDM 指的是直接流经Line 和Neutral两线之间而不流经过地线之噪声电流分量。
开关电源图一共模电流和差模电流之关系图在Line 上，共模噪声电流和差模噪声电流分量是以向量和的关系结合，而在Neutral 上，共模噪声电流和差模噪声电流分量則是以向量差的关系结合，两者的关系以数学式表示如下：其中，为流经Line 之总噪声电流，为流经Neutral 之总噪声电流。
为了有效抑制噪声，我们必须針对噪声源的产生及其耦合路径进行分析。
共模噪声主要是由电路上之Power MOSFET(Cq)、快速二极体(Cd)及高频变压器(Ct)上之寄生电容和杂散电容所造成的，如图二所示。
而差模噪声則由电源电路初級端的非连续电流及輸入端滤波大电容(CB)上的寄生电阻及电感所造成，如图三所示。
图二共模电流耦合路径图三差模电流耦合路径开关电源滤波器设计（二）三、EMI 滤波器的基本架构本文所使用的EMI 滤波器的架构如图四所示，其中的元件包含了共模电感(LC)、差模电感(LD)、X 电容(CX1、CX2)、Y 电容(CY)，以下将对各元件作一一介紹：图四EMI滤波器的架构1 共模电感(CM inductor)：共模电感是将两组线圈依图五的绕线方式绕在一个铁心上，这种铁心一般是采用高值的Ferrite core，由于值较高，故电感值较高，典型值是数mH 到数十mH 之间。
滤波器的设计和调试技巧
滤波器的设计和调试技巧滤波器在信号处理和电子电路中起着重要的作用，它可以消除干扰和噪声，提取所需信号。
在设计和调试滤波器时，以下是一些重要的技巧和注意事项：1. 确定需求：首先要明确滤波器的目标和需求，例如滤除哪些频率范围的信号、保留哪些频率范围的信号等。
这有助于选择合适的滤波器类型和参数。
2. 确定滤波器类型：常见的滤波器类型包括低通、高通、带通和带阻滤波器。
根据需求选择适当的滤波器类型，并了解其特点和工作原理。
3. 选择滤波器参数：滤波器的参数包括截止频率、通带增益、衰减系数等。
根据需求和系统要求选择合适的参数，并对其进行合理的估计。
4. 滤波器设计方法：根据所选的滤波器类型和参数，可以采用不同的设计方法，如模拟滤波器的巴特沃斯、切比雪夫、椭圆等设计方法，数字滤波器的FIR、IIR等设计方法。
选择适当的设计方法，保证设计的性能和稳定性。
5. 模拟滤波器的设计：对于模拟滤波器，可以通过电路设计软件进行模拟和优化。
根据所需的频率响应，选择合适的电路拓扑结构，优化电路元件的数值和布局，进行仿真验证。
6. 数字滤波器的设计：对于数字滤波器，可以通过MATLAB等软件进行设计和仿真。
选择合适的滤波器结构，根据所需的频率响应设计滤波器的传递函数，进行数字滤波器的实现和优化。
7. 滤波器的调试：完成滤波器设计后，需要进行调试和验证。
可以通过输入不同的信号，并观察输出的频谱和波形，验证滤波器的性能是否满足需求。
如果有问题，需要进行调整和优化。
8. 附加电路的考虑：在滤波器设计和调试过程中，需要考虑一些附加电路的因素，如阻抗匹配电路、抗干扰电路等。
这些电路可以提高滤波器的性能和稳定性。
9. 熟练使用仪器设备：在滤波器的调试过程中，合理使用示波器、信号发生器、频谱分析仪等仪器设备，可以更好地对滤波器的性能进行测试和分析。
10. 反馈和改进：设计和调试滤波器是一个循序渐进的过程，可能需要多次调整和优化。
根据实际应用中的反馈信息和需求，不断改进和完善滤波器的设计。
开关电源设计技巧之——阻尼输入滤波系列(下)
开关电源设计技巧之四——阻尼输入滤波系列（下）控制源极阻抗在“开关电源设计技巧之三”中，我们讨论了输入滤波器的源极阻抗如何变得具有电阻性，以及其如何同开关调节器的负输入阻抗相互作用。
在极端情况下，这些阻抗振幅可以相等，但是其符号相反从而构成了一个振荡器。
业界通用的标准是输入滤波器的源极阻抗应至少比开关调节器的输入阻抗低6dB，作为最小化振荡概率的安全裕度。
输入滤波器设计通常以根据纹波电流额定值或保持要求选择输入电容（图 4.1所示CO）开始的。
第二步通常包括根据系统的EMI要求选择电感(LO)。
正如我们上个月讨论的那样，在谐振附近，这两个组件的源极阻抗会非常高，从而导致系统不稳定。
图1 描述了一种控制这种阻抗的方法，其将串联电阻(RD) 和电容(CD) 与输入滤波器并联放置。
利用一个跨接CO 的电阻，可以阻尼滤波器。
但是，在大多数情况下，这样做会导致功率损耗过高。
另一种方法是在滤波器电感的两端添加一个串联连接的电感和电阻。
图4.1 CD和RD阻尼输出滤波器源极阻抗选择阻尼电阻有趣的是，一旦选择了四个其他电路组件，那么就会有一个阻尼电阻的最佳选择。
图4.2 显示的是不同阻尼电阻情况下这类滤波器的输出阻抗。
红色曲线表示过大的阻尼电阻。
请思考一下极端的情况，如果阻尼电阻器开启，那么峰值可能会非常的高，且仅由CO和LO来设定。
蓝色曲线表示阻尼电阻过低。
如果电阻被短路，则谐振可由两个电容和电感的并联组合共同设置。
绿色曲线代表最佳阻尼值。
利用一些包含闭型解的计算方法（见参考文献1）就可以很轻松地得到该值。
图4.2 在给定CD-CO比的情况下，有一个最佳阻尼电阻选择组件在选择阻尼组件时，图4.3非常有用。
该图是通过使用RD Middlebrook建立的闭型解得到的。
横坐标为阻尼滤波器输出阻抗与未阻尼滤波器典型阻抗(ZO= (LO/CO)1/2) 的比。
纵坐标值有两个：阻尼电容与滤波器电容(N) 的比；以及阻尼电阻同该典型阻抗的比。
开关电源的电磁干扰及其滤波措施word精品文档9页
开关电源的电磁干扰及其滤波措施1引言开关电源与线性稳压电源相比，具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽等特点，广泛用于计算机及外围设备、通信、自动控制、家用电器等领域。
但开关电源的突出缺点是产生较强的电磁干扰(EMI)。
EMI信号既占有很宽的频率范围，又有一定的幅度，经传导和辐射会污染电磁环境，对通信设备和电子仪器造成干扰。
如果处理不当，开关电源本身就会变成一个干扰源。
随着电子产品的电磁兼容性(EMC)日益受到重视，抑制开关电源的EMI，提高电子产品的质量，使之符合有关EMC标准或规范，已成为电子产品设计者越来越关注的问题。
2开关电源产生EMI的原理开关电源产生EMI的因素较多，其中由基本整流器产生的电流高次谐波干扰和变压器型功率转换电路产生的尖峰电压干扰是主要因素。
它们所以产生于电源装置的内部，是由于开关电源中的二级管和晶体管在工作过程中产生的跃变电压和电流，通过高频变压器、储能电感线圈和导线以及系统结构、元件布局等而造成的。
基本整流器的整流过程是产生EMI最常见的原因。
这是因为正弦波通过整流器后不再是单一频率的电流，而是变成单向脉动电源，此电流波形分解为一直流分量和一系列频率不同的交流分量之和。
实验结果表明，较高的谐波(特别是高次谐波)会沿着输电线路产生传导干扰和辐射干扰，一方面使接在其前端电源线上的电流波形发生畸变，另一方面通过电源线产生射频干扰，使接收机等产生噪声。
变压器型功率转换电路是实现变压、变频以及完成输出电压调整的部件，是开关稳压电源的核心，主要由开关管和高频变压器组成。
它产生的尖峰电压是一种有较大辐度的窄脉冲，其频带较宽且谐波比较丰富。
产生这种脉冲干扰的主要原因是：(1) 开关功率晶体管感性负载是高频变压器或储能电感。
在开关管导通的瞬间，变压器初级出现很大的电流，它在开关管过激励较大时，将造成尖峰噪声。
这个尖峰噪声实际上是尖脉冲，轻者造成干扰，重者有可能击穿开关管。
(2) 由高频变压器产生的干扰。
(20)开关电源的电源线输入滤波器(2009年6月23日,92页)
2009-8-7
QIANZHENYU
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2 插入损耗的测量 根据国际无线电干扰标准化特别委员会（CISPR）第17号 出版物的规定，电源线滤波器的插入损耗是在50Ω测试系 统［测试用的噪声源的内阻是50Ω，测试用的测量接收机 （常用频谱分析仪）的输入阻抗也是50Ω］中进行。考虑 到干扰有共模和差模之分，因此插入损耗也有共模和差模 之分，测试的原理见图2所示。
2009-8-7
QIANZHENYU
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① 共模滤波电路 由于开关电源的共模噪声源阻 抗为高阻抗（见图4，为四个 有代表性的开关电源，1号与2 号为封闭结构，额定输出功率 分别为300W和150W；3号和4 号为开放结构，额定输出功率 为200W和120W），按照滤波 元件配用原则，与之对应的滤 波器输出端应该是低阻抗大电 容 Cy ， 但 是 出 于 安 全 的 考 虑，电源线对地的泄漏电流受 到严格限制，所以Cy的值不 能取得很大。 由于Cy在高频中体现的低阻 抗，使得与之配合的共模电感 应当是高阻抗串联的大电感 LCM 。高阻抗的还正好可以用 来和交流电网对地的低阻抗情 况相配合。
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② 共模电感的工作原理 共模电感的绕组结构是两个绕 组分别绕在一个磁环的上、下 两个半环上，两个线圈的匝数 相同，绕向相反，见图2。此 结构对相线和中线上的共模干 扰有抑制作用（因为共模干扰 是同相的，所以在磁环中形成 的磁力线是相互叠加的）；而 对相线和中线中形成的差模干 扰和工频电流无抑制作用（因 为差模电流是反相的，所以在 磁环中形成的磁力线是相互抵 消的）。正由于共模电感只对 共模干扰有抑抑制作，所以共 模电感被命名为“共模电感”。
2009-8-7 QIANZHENYU 4
开关电源设计技巧连载十六：推挽式变压器开关电源储能滤波电感、电容参数的计算
开关电源设计技巧连载十六：推挽式变压器开关电源储能滤波电感、电容参数的计算1-8-1-3．推挽式变压器开关电源储能滤波电感、电容参数的计算图1-33中，储能滤波电感和储能滤波电容参数的计算，与图1-2的串联式开关电源中储能滤波电感和储能滤波电容参数的计算方法很相似。
根据图1-33和图1-34，我们把整流输出电压uo和LC滤波电路的电压uc、电流iL画出如图1-35，以便用来计算推挽式变压器开关电源储能滤波电感、电容的参数。
图1-35-a）是整流输出电压uo的波形图。
实线表示控制开关K1接通时，推挽式变压器开关电源开关变压器次级线圈N3绕组输出电压经整流后的波形；虚线表示控制开关K2接通时，推挽式变压器开关电源开关变压器次级线圈N3绕组输出电压经整流后的波形。
Up表示整流输出峰值电压（正激输出电压），Up-表示整流输出最低电压（反激输出电压），Ua表示整流输出电压的平均值。
图1-35-b）是滤波电容器两端电压的波形图，或滤波电路输出电压的波形图。
Uo表示输出电压，或滤波电容器两端电压的平均值；ΔUc表示电容充电电压增量，2ΔUc等于输出电压纹波。
1-8-1-3-1．推挽式变压器开关电源储能滤波电感参数的计算在图1-33中，当控制开关K1接通时，输入电压Ui通过控制开关K1加到开关变压器线圈N1绕组的两端，在控制开关K1接通Ton期间，开关变压器线圈N3绕组输出一个幅度为Up（半波平均值）的正激电压uo，然后加到储能滤波电感L 和储能滤波电容C组成的滤波电路上，在此期间储能滤波电感L两端的电压eL 为：式中：Ui为输入电压，Uo为直流输出电压，即：Uo为滤波电容两端电压uc的平均值。
在此顺便说明：由于电容两端的电压变化增量ΔU相对于输出电压Uo来说非常小，为了简单，我们这里把Uo当成常量来处理。
对（1-136）式进行积分得：式中i（0）为初始电流（t = 0时刻流过电感L的电流），即：控制开关K1刚接通瞬间，流过电感L的电流，或称流过电感L的初始电流。
实验三用双线性变换法设计IIR数字滤波器之令狐文艳创作
实验_三_题目_用双线性变换法设计IIR 数字滤波器 第16周星期_3_第6,7节一.令狐文艳二. 实验目的(1)熟悉用双线性变换法设计IIR 数字滤波器的原理与方法。
(2)掌握数字滤波器的计算机仿真方法。
(3)通过观察对实际心电图信号的滤波作用，获得数字滤波的感性知识。
二、实验内容、方法、设计程序及实验结果(1)复习有关巴特沃斯模拟滤波器设计和用双线性变换法设计IIR 数字滤波器的内容，用双线性变换法设计数字滤波器系统函数()z H 。
其中满足本实验要求的数字滤波器系统函数为：()z H k k ∏==31（3.1）式中：()()3211212121，，，k z C z B z z A z H k k k =--++=---- （3.2） 根据设计指标，调用MATLAB 信号处理工具箱buttord 和butter ，也可以得到()z H 。
由公式（3.1）和（3.2）可见，滤波器()z H 由三个二阶滤波器()z H 1、()z H 2和()z H 3级联而成，如图3-1所示。
%x=[-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,...-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,12,12,10,6,6,6,4,...0,0,0,0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,0,-2,-2,-2,-2,0];k=1; %控制滤波循环变量 close all; %关闭全部绘图窗口 figure(1); %创建绘图窗口subplot(2,2,1); %定位子图 1n=0:55; %横坐标stem(n,x,'.'); %画出枝干图axis([0,56,-100,50]); %调整坐标xlabel('n'); %标注横坐标ylabel('x(n)'); %标注纵坐标title('心电图信号采集序列x(n)');%命名该子图B=[0.09036,2*0.09036,0.09036];%H1 滤波器的分子系数矩阵()n y图3-1 滤波器z H 的组成A=[1.2686,-0.7051]; %H1滤波器的分母系数矩阵A1=[1.0106,-0.3583]; %H2滤波器的分母系数矩阵A2=[0.9044,-0.2155]; %H3滤波器的分母系数矩阵while(k<=3)y=filter(B,A,x); %进行滤波x=y; %重新赋值X 进行下一次滤波k=k+1; %控制循环变量if k==2A=A1;else A=A2;endendsubplot(2,2,3); %定位子图3stem(n,y,'.');axis([0,56,-100,50]);xlabel('n');ylabel('y(n)');title('三级滤波后的心电图信号(原坐标)');subplot(2,2,2)stem(n,y,'.');axis([0,56,-15,5]);xlabel('n');ylabel('y(n)');title('调整坐标后的心电图信号');%求数字滤波器的幅频特性A=[0.09036,2*0.09036,0.09036];%滤波器的分子系数矩阵B1=[1,-1.2686,0.7051]; %H1滤波器的分母系数矩阵B2=[1,-1.0106,0.3583]; %H2滤波器的分母系数矩阵B3=[1,-0.9044,0.2155]; %H3滤波器的分母系数矩阵[H1,w]=freqz(A,B1,100); %进行滤波器幅频特性分析[H2,w]=freqz(A,B2,100);[H3,w]=freqz(A,B3,100);H4=H1.*(H2); %点积H=H4.*(H3);db=20*log10(abs(H)+eps);subplot(2,2,4)plot(w/pi,db);axis([0,0.5,-50,10]);xlabel('w');ylabel('|H(e^j^w)|');grid on; %显示方格title('滤波器的幅频响应曲线');（2）用双线性变换法设计一个巴特沃斯低通IIR数字滤波器。
超声波电源的设计之令狐文艳创作
集美大学令狐文艳毕业设计论文毕业设计题目超声波电源的设计专业机械设计制造及其自动化班级机制0614姓名陈曦曦学号 2004710175指导教师胡玉生职称副教授机械工程学院2010年 6月2日超声波电源的设计[摘要]几十年来，超声加工技术的发展迅速，在型孔和型腔的加工、切割加工、超声波清洗、超声复合加工、超声波焊接领域均有较广泛的研究和应用，解决了许多关键性的工艺问题，取得了良好的效果。
本文首先介绍了国内外在超声波电源方面的发展状况，然后详细分析了超声波设备的组成、关键技术以及设计难点，并以一种200w超声加工电路为方案设计、制作了超声波发生器，应用于超声加工。
通过对模拟与数字超声电源基本电路的介绍，了解超声波电源的频率跟踪、功率控制、稳速、过电压、过电流以及阻抗匹配等关键技术。
接着对所设计电路的各部位电路进行分析和设计。
在此基础上，详细介绍了整流电路、滤波电路、半桥逆变电路、超声波发生器与换能器的匹配设计以及用Protel软件设计PCB图，然后进行电路板的制作和试验。
最后对所设计的电路的特点进行归纳与总结。
[关键词]:：超声波发生器；超声波换能器；频率跟踪；阻抗匹配；半桥逆变电路The Design Of Ultrasonic PowerAbstract The development of ultrasonic machining technology is rapid for decades. Type holes and cavity machining, cutting, ultrasonic cleaning, ultrasonic processing, and ultrasonic welding have a wider field of research and application, solves many key technology issues , achieved good resultsThis paper introduces the domestic and international aspects in the development of ultrasonic power first. Then a detailed analysis of the composition of ultrasonic equipmentKey technologies and design difficultiesAnd design a 200wultrasonic generator which is used in ultrasonic machining .Through the power of analog and digital ultrasound description of the basic circuit, Learn about thefrequency of ultrasonic power tracks, power control, steady speed, overvoltage, overcurrent and impedance matching key technologies.Then designed circuits to all parts of the circuit analysis and design. On this basis ,Details of the rectifier circuit, filter circuit, push-pull inverter circuit, impedance ,Ultrasonic generator and the matching design of transducerand PCB design using Protel software , and then proceed to circuit board production and testing.Finally, the design characteristics of thecircuit of induction have summed up and summarized.Key words:ultrasonic generator;ultrasonic transducer;frequency tracking;Impedance matching;half-bridge inverter circuit目录摘要IAbstractII引言11 超声加工技术41.1 超声波加工的原理41.2 超声波加工的特点41.3 超声波加工的应用52 模拟与数字超声电源的基本电路72.1 模拟电路超声波发生器72.1.1 超声波振荡器72.1.2 超声波放大器72.2 数字超声波发生器72.3 频率跟踪92.4 功率控制112.4.1 输出功率控制系统112.4.2 功率控制系统中UC3875 的应用122.5 保护电路132.5.1 稳速电路142.5.2 过电压、过电流保护电路142.5.3 缓冲电路153 50W超声波发生器的电路设计173.1 总体方案设计173.2 整流、滤波电路的设计173.3 半桥逆变电路设计203.4 磁环变压器213.5 超声波发生器与换能器的匹配设计213.5.1 阻抗匹配223.5.2 调谐匹配243.5.3 关于匹配电感的设计253.6 系统电路原理图263.6.1 电路的工作原理273.6.2 各个元器件的作用283.6.3 元器件的选取284.1 印刷电路板设计304.1.1 设计步骤304.1.2 设计电路版时应该注意的问题304.2 印制电路板的制作314.2.1 印制电路板的工具314.2.2 印制电路板的步骤314.3 电路板的焊接354.3 电路板的调试37结论38致谢39参考文献40引言超声波发生器，通常称为超声波电源。
0702040258 张震 基于单片机的数控电源之令狐文艳创作
1 绪论令狐文艳在现在的生活中，我们常常会用到各种电源，电源技术服务于各行各业。
直流稳压电源是电子技术中常用设备，广泛应用于实验、教学、科研等领域。
数控电源一般采用单片机系统来构成。
单片机数控电源是以单片机为控制核心，配以相应的外围电路和功能软件，实现具有一定电压调节功能的电源，该设计包含硬件部分和软件部分，对硬件和软件合理的调配和使用，从而实现数控电源的设计。
1.1 课题背景及意义数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于诸多行业。
现今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等众多学科领域。
直流稳压电源是电子技术常用的仪器设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域，是实验员、电子设计人员进行实验和科研不可或缺的电子仪器。
在电子系统中，通常都需要电压稳定的直流电源来供电，传统直流电源的稳压过程是由电源变压器、整流、滤波、稳压等四部分组成，因而具有功能简单、干扰大、可靠性低、精度低且体积大、复杂度高的缺点。
现代家用电器和其他电子产品中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。
但在实际生活中，都是由市电供电。
这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电源。
滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波，一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成，若由晶体管滤波器来替代，则可缩小直流电源的体积，减轻其重量，且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源，这既降低了家用电器的成本，又缩小了其体积，使家用电器电源电路小型化。
传统的直流稳压电源通常配以电位器和波段开关来实现电压的调节，并由电压表指示电压值的大小。
因此，电压的调整精度不高，读数不够直观，电位器也易耗损。
而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。
1.2国内外研究现状在我国，以电子学为核心技术的电源产业，从二十世纪60年代中期到了90年代以来，电源产业进入快速发展时期，电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业向更高灵活性和智能化方向发展。
升降压斩波电路之令狐文艳创作
升降压斩波电路
令狐文艳
一、问题
输入电压20V ，输出电压10V~40V ，纹波电压0.2%，开关频率20kHz ，负载10Ω，电感电流连续，求L ，C 。
二、电路分析
1、 工作原理：
可控开关V 处于通态时，电源E 经V 向电感L 供电使其储存能量。
同时，电容C 维持输出电压基本恒定并向负载R 供电。
电感电流的增量为
使V 关断，电感L 中储存的能量向负载释放，负载电压上负下正，与电源电压极性相反。
电感电流的减小量为
当电流连续处于稳态时，L L i i +-∆=∆。
输出电压为 2、 电感电流连续临界条件：
电感电流及电源的平均值分别为
如果V 、VD 为没有损耗的理想开关时，则输出功率与输入功率相等。
从而得到电感的临界值为
3、 纹波电压：
电压的最大变化量和纹波电压分别为
三、计算：
1、占空比：
2、电感值：
为保持电流连续性，取较高电感值L=0.12mH。
3、电容值：
四、电路图
图1升降压斩波电路图
五、仿真结果
U U I波形图
图2 降压电路,,
L o o
U U I波形图
图3 升压电路,,
L o o。
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开关电源设计技巧之四——阻尼输入滤波
系列（下）
令狐文艳
控制源极阻抗
在“开关电源设计技巧之三”中，我们讨论了输入滤波器的源极阻抗如何变得具有电阻性，以及其如何同开关调节器的负输入阻抗相互作用。
在极端情况下，这些阻抗振幅可以相等，但是其符号相反从而构成了一个振荡器。
业界通用的标准是输入滤波器的源极阻抗应至少比开关调节器的输入阻抗低6dB，作为最小化振荡概率的安全裕度。
输入滤波器设计通常以根据纹波电流额定值或保持要求选择输入电容（图 4.1所示CO）开始的。
第二步通常包括根据系统的EMI要求选择电感 (LO)。
正如我们上个月讨论的那样，在谐振附近，这两个组件的源极阻抗会非常高，从而导致系统不稳定。
图 1 描述了一种控制这种阻抗的方法，其将串联电阻 (RD) 和电容 (CD) 与输入滤波器并联放置。
利用一个跨接 CO 的电阻，可以阻尼滤波器。
但是，在大多数情况下，这样做会导致功率损耗过高。
另一种方法是在滤波器电感的两端添加一个串联连接的电感和电阻。
图4.1 CD和RD阻尼输出滤波器源极阻抗选择阻尼电阻
有趣的是，一旦选择了四个其他电路组件，那么就会有一个阻尼电阻的最佳选择。
图 4.2 显示的是不同阻尼电阻情况下这类滤波器的输出阻抗。
红色曲线表示过大的阻尼电阻。
请思考一下极端的情况，如果阻尼电阻器开启，那么峰值可能会非常的高，且仅由CO和LO来设定。
蓝色曲线表示阻尼电阻过低。
如果电阻被短路，则谐振可由两个电容和电感的并联组合共同设置。
绿色曲线代表最佳阻尼值。
利用一些包含闭型解的计算方法（见参考文献 1）就可以很轻松地得到该值。
图4.2 在给定CD-CO比的情况下，有一个最佳阻尼电阻
选择组件
在选择阻尼组件时，图 4.3非常有用。
该图是通过使用RD Middlebrook建立的闭型解得到的。
横坐标为阻尼滤波器输出阻抗与未阻尼滤波器典型阻抗 (ZO= (LO/CO)1/2) 的比。
纵坐标值有两个：阻尼电容与滤波器电容 (N) 的比；以及阻尼电阻同该典型阻抗的比。
利用该图，首先根据电路要求来选择LO和CO，从而得到ZO。
随后，将最小电源输入阻抗除以二，得到您的最大输入滤波器源极阻抗 (6dB)。
最小电源输入阻抗等于Vinmin2/Pmax。
只需读取阻尼电容与滤波器电容的比以及阻尼电阻与典型阻抗的比, 您便可以计算得到一个横坐标值。
例如，一个具有10μH电感和10μH 电容的滤波器具有Zo= (10μH/10μF)1/2=1Ohm 的典型阻抗。
如果它正对一个12V最小输入的12W电源进行滤波，那么该电源输入阻抗将为Z=V2/P=122/12=12Ohms。
这样，最大源
极阻抗应等于该值的二分之一，也即6Ohms。
现在，在6/1=6的X轴上输入该图，那么，CD/CO=0.1，即1μF，同时RD/ZO=3，也即3Ohms。
图4.3 选取LO和CO后，便可从最大允许源极阻抗范围内选
择CD和RD
参考文献
1、《防止开关模式调节器中输入滤波器发生振荡的设计技巧》，作者：R.D.Middlebrook，Proceedings Powercon 5，1978年。
上一期内容：阻尼输入滤波系列（上）
请继续关注下一期内容：降压—升压电源设计中降压控制器的使用。