ZHCSQ99A March   2023  – April 2023 TPSF12C3

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 修订历史记录
  6. 器件比较表
  7. 引脚配置和功能
  8. 规格
    1. 7.1 绝对最大额定值
    2. 7.2 ESD Ratings
    3. 7.3 建议运行条件
    4. 7.4 热性能信息
    5. 7.5 电气特性
    6. 7.6 系统特性
    7. 7.7 典型特性
  9. 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能模块图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1 有源 EMI 滤波
        1. 8.3.1.1 原理图
      2. 8.3.2 电容放大
      3. 8.3.3 集成线路抑制滤波器
      4. 8.3.4 补偿
      5. 8.3.5 远程启用
      6. 8.3.6 电源电压 UVLO 保护
      7. 8.3.7 热关断保护
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 关断模式
      2. 8.4.2 运行模式
  10. 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计 1 – 适用于电网基础设施应用的 AEF 电路
        1. 9.2.1.1 设计要求
        2. 9.2.1.2 详细设计过程
          1. 9.2.1.2.1 检测电容器
          2. 9.2.1.2.2 注入电容器
          3. 9.2.1.2.3 补偿网络
          4. 9.2.1.2.4 注入网络
          5. 9.2.1.2.5 浪涌保护
        3. 9.2.1.3 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 器件支持
      1. 10.1.1 第三方产品免责声明
      2. 10.1.2 开发支持
    2. 10.2 文档支持
      1. 10.2.1 相关文档
    3. 10.3 接收文档更新通知
    4. 10.4 支持资源
    5. 10.5 商标
    6. 10.6 静电放电警告
    7. 10.7 术语表
  12. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息
注入网络

INJ 引脚和注入电容器之间连接的元件会建立阻尼注入网络。特别需要阻尼来管理 CM 扼流圈电感和注入电容之间的谐振,这在 AEF 环路增益中表现为一对复数零。

图 9-3 突出显示三个特定的 RC 分支:RD1、RD1A 和 CD1 从 INJ 引脚形成一个分支;RD2 和 CD2 串联连接到 GND;RD3 和 CD3 并联连接到注入电容器。

GUID-20221112-SS0I-BCSM-VQSH-DLH7DHWQDKXM-low.svg图 9-3 注入网络

根据注入机制,AEF 电路对 CM 噪声提供低分流阻抗。根据图 9-3 中突出显示的三个阻尼阻抗分支,方程式 1 将 AEF 阻抗近似为:

方程式 1. GUID-20221107-SS0I-TCBD-4BLV-QBHHCKLKWWSQ-low.svg

其中,GAEF 项是从电源线到 INJ 节点的增益(请参阅 TPSF12C3 快速入门计算器了解相关详细信息)。

方程式 1 显示阻抗 ZINJ 与 ZD3 以及并联的 ZD1 和 ZD2 组合串联。此外,增益 GAEF 通过 ZD2 和 ZD1 之间的分压器分压比而减小。这些效应共同增加了 AEF 的有效阻抗,因而降低了其衰减性能,这就展示了性能和稳定性之间的权衡。

因此,虽然需要注入网络来保持稳定性,但它也会增加与注入电容器串联的阻抗,从而影响降低 EMI 的效果。如下所示,用户可以通过仔细和适当的设计尽可能减少对性能的影响。

GUID-20221112-SS0I-5B2G-B74L-X6GRJ34NHP0P-low.svg图 9-4 注入网络的主要元件与频率间的关系

图 9-4 所示,在 5kHz 至 50kHz 范围内的低频下,元件 RD1 和 CD2 提供补偿,而 RD3 抑制 LC 谐振的影响。在较高频率(10kHz 以上)下,每个分支的主要元件阻抗会发生转换,以实现更好的衰减性能:

  • RD1 转换为 CD1
  • CD2 转换为 RD2
  • RD3 转换为 CD3

最后,如果 AEF 环路的相位裕度在高频(通常高于 100kHz)下需要,则 CD1 转换为 RD1A。当从顺时针方向查看时,图 9-4 显示了上述转换随频率增加按序发生。

以下是为注入网络选择元件值的基本指导原则:

  1. 无阻尼环路增益特性在 5kHz 至 50kHz 范围内可能不稳定,如前所述,这与 CM 扼流圈电感和注入电容之间的 LC 谐振有关。从电路仿真(或使用 TPSF12C3 快速入门计算器)观察频率 fLFstability,此时相位交叉 –180° 且增益为正,表示负增益裕度。
  2. 选择一个转角频率,通过 RD1 和 CD2 使其等于不稳定性频率的五分之一:
    方程式 2. GUID-20221107-SS0I-BFQS-MNSM-B0ZPBSLP4KWC-low.svg
    指定 RD1 = 1kΩ,并假设在 35kHz 下不稳定,使用方程式 3 来找到 CD2 的电容值:
    方程式 3. GUID-20221107-SS0I-3JMX-SF0V-0JCWZTKNW8VQ-low.svg
  3. 选择 CD1 < CD2,典型的选择是 CD1 = CD2/5 = 4.7nF。
  4. 选择 RD2 的电阻,以使 RD2、CD2 的转角频率等于 RD1、CD1 的转角频率:
    方程式 4. GUID-20221107-SS0I-9R8D-K7WL-BQVDCHDSQDKJ-low.svg
  5. 选择 RD3 的电阻来抑制不稳定频率 fLFstability 附近的谐振。
    • RD3 的典型选择为 500Ω 至 1kΩ。
    • 指定 CD3 等于 CINJ 或适用的值,以使 R D3、CD3 转角频率小于开关频率。
    • RD3 的电阻越低,阻尼越大,但代价是高频衰减减少(或强制 CD3 的值较高,以保持适用的转角频率低于开关频率)。
  6. 为 RD1A 选择 50Ω 的电阻,以提高 AEF 环路的相位裕度(如果需要)。