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ZHDS332 July 2026 LM5192

PRODUCTION DATA

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)

RGY|19
- MPQF777A

散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)

RGY|19
- QFND818

订购信息

9.1.1.4 EMI 滤波器

开关稳压器具有负输入阻抗，该阻抗在最小输入电压条件下最低。欠阻尼 LC 滤波器在滤波器的谐振频率条件下具有高输出阻抗。为实现稳定性，滤波器输出阻抗必须小于稳压器输入阻抗的绝对值。

方程式 15.

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

EMI 滤波器设计步骤如下：

计算 EMI 滤波器在开关频率下所需的衰减，其中 C_IN 表示开关稳压器输入端的现有电容
输入滤波器电感器 L_IN 通常选择为 1μH 和 10μH 之间，但可以通过减少该电感来降低高电流设计中的损耗。
计算输入滤波器电容 C_F。

图 9-2 具有 π 级 EMI 滤波器的降压稳压器

通过从傅里叶级数输入电流波形计算第一个谐波电流并乘以输入阻抗（阻抗由现有输入电容器 C_IN 定义），可以得出一个公式来获取所需的衰减，具体如方程式 16 所示。

方程式 16.

A t t n = 20 \log (\frac{I_{L (P E A 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 是适用传导 EMI 规格（例如 CISPR 25 5 类）允许的 dBμV 噪声水平。
C_IN 是降压稳压器的现有输入电容。
D_MAX 是最大占空比。
I_PEAK 是电感器峰值电流。

出于滤波器设计目的，输入端的电流可以建模为方波。根据方程式 17 确定 EMI 滤波器电容 C_F。

方程式 17.

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

在开关稳压器中增加一个输入滤波器会使“控制到输出”传递函数发生变化。滤波器的输出阻抗必须足够小，使得输入滤波器不会显著影响降压稳压器的环路增益。阻抗在滤波器谐振频率下达到峰值。使用以下方程式计算滤波器的谐振频率。

方程式 18.

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

R_D 的用途是减小滤波器在谐振频率下的峰值输出阻抗。电容器 C_D 会阻碍输入电压的直流分量，从而避免 R_D 上产生过大的功率损耗。电容器 C_D 在谐振频率下的阻抗必须小于 R_D，并且电容值必须大于输入电容器 C_IN 的电容值。这可以防止 C_IN 干扰主滤波器的截止频率。当滤波器的输出阻抗在谐振频率下较大（由 L_IN 和 C_IN 构成的滤波器具有过高的 Q）时，需要增加阻尼。可以使用电解电容器 C_D 来提供方程式 19 所给出的阻尼值。

方程式 19.

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

可使用方程式 20 选择阻尼电阻 R_D。

方程式 20.

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