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[参考译文] LM60430:原理图审阅和 EMI 滤波器设计

Guru**** 2384480 points
Other Parts Discussed in Thread: LM43603
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1041232/lm60430-schematic-review-and-emi-filter-design

器件型号:LM60430
主题中讨论的其他器件:LM43603

尊敬的*:

我们使用的是 LM60430D。

VIN= 12V 至24V

Vout= 5V

Iout_max= 3A

请参阅随附的原理图、它是否看起来不错?

e2e.ti.com/.../0574.Power-Input.pdf

我们还尝试在 WEBENCH Power Designer 中向我们的设计 https://webench.ti.com/power-designer/switching-regulator/customize/468添加 EMI 滤波器

但我们不知道如何在 EMI 滤波器设计工具中选择线路阻抗?

我们需要 CISPR25 CLASS5

我们的原理图与 WBENCH 原理图的区别:

-我们在输入上有2个10uf,而 WB 有1个10uf (可以修改 WB 中的电容数量)

-我们的输出电容为4个47uf 和2个100nf,而 WB 的输出电  容为2个47uf 和1个100nf (可以修改 WB 中的电容数量)

-我们有2x150uf 10V 钽电压输出

-我们有4x100uf 35V 铝电解输入(可减少到2倍100uF)

请使用 WB 工具帮助设计输入 EMI 滤波器吗?

此外、如果 可能、我们还希望为滤波器使用相同的4.7uH (ETQ-P4M4R7KFM)电感器? 或470nH CIGW252010GLR47MNE。

此致、

David。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好!

    原理图看起来正常。   

    我看到 webench 链接适用于 LM43603?  

    我能否确认您使用的是器件的商业版本、而不是汽车版本? 我之所以提出这一问题、是因为 CISPR25是汽车标准。  

    汽车器件仅以400kHz 选项运行。 从原理图中、我看到您选择的是开关频率为1MHz 的商用器件。 我可以确认这种工作条件吗?

    在推荐滤波器方面、我们在数据表中提供了一个指南、如下所示:
    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm60430.pdf?ts=1633104034604&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FLM60430#page=23

    您可能能够使用4.7uH 电感器、而不是数据表上的3.3uH 电感器。 我还建议您在设计中添加缓冲器或引导电阻器的占位符、以改善 EMI

    谢谢

    -Arief

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    您好、Arief、

    1) 1)请参阅屏幕截图、这 是链接、适用于 LM60430DRPKR

    2) 2)我们使用非汽车器件 LM60430DRPKR 1MHz  

    是的、我知道适用于汽车的 CISPR25、但该标准具有最低限制、可在 WEBENCH 中选择。

    3) 3)您能告诉我们如何选择滤波器截止频率? 是否比第一个频率噪声尖峰低了1或2个十倍频?

    在 WEBENCH 中、当我单击添加 EMI 滤波器时、我得到第一个尖峰为1MHz

    我们是否为滤波器截止频率选择100kHz 或10kHz?

    4) 4)我错过了数据表中的 EMI 滤波器。 我将查看它。  

    但 WEBENCH 我得到的 Lf=470nH 和 Cf=10uF、您能评论 一下、WEBWNCH 中是否存在错误?

    5) 5) 5)请告诉您在哪里为缓冲器和启动电阻器添加占位符、以及哪些值?(请在原理图上绘制草图)

    6) 6)有关 EMI 滤波器的一般问题。

    5a)我将介绍大量 EMI 滤波器材料、我看到它们将电感器值拆分为 VIN 和 GND LIN 一半、您是否推荐这种方法?

    5B)在 DS page 24中、CF 2x4.7uF 位于电感器的左侧(VIN 侧)、但许多 EMI 滤波器的 CF 电容器位于电感器的右侧(稳压器输入侧)

    如本视频  中所示:https://www.youtube.com/watch?v=UOCsqNtRL74

    请对此进行评论吗? 或者、该滤波器是否在视频中用于输入 EMI、而不是用于直流/直流转换器产生的 EMI?

    此致、

    David。

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    您好!

    3) 3)它取决于您想要多少 dB 的衰减、考虑到 LC 滤波器、下面1个十进制将获得40dB 的衰减、下面2个十进制将获得大约80dB 的衰减。 您可以参阅此设计应用手册 https://www.ti.com/lit/an/snva489c/snva489c.pdf

    您可以使用10kHz 来实现更保守的设计。  

    4) 4)我建议在数据表中使用 EMI 滤波器、因为我们使用这些值进行了测试。  

    5)  

    6A)您是指使用共模扼流圈吗? 如果是、我认为如果您有共模噪声、但您仍然需要一个常规 LC 滤波器来降低1MHz 基波开关频率下的差分噪声、这是很好的。  我从未尝试拆分电感器、因为我没有要连接的机箱。 通常、我们仅将常规 LC 滤波器用作初级滤波器。  

    6B) 电容。 以下是这些电容器用途的说明

    您还可以参阅我们的 EVM、了解输入滤波器的位置和使用的值。  

    https://www.ti.com/lit/ug/snvu693/snvu693.pdf?ts=1633450648266&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FLM60430-Q1

    谢谢

    -Arief

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    您好、Arief、

    感谢您提供的数据、我将进行介绍。 (但您的滤波器设计为400kHz、我们有1MHz)

    您是否可以对设计 WEBWNCh 的滤波器进行注释?

    一个棘手的问题:我们有两  个 LM60430DRPKR 、它们具有常见的输入电压、但一个是产生5V 电压、另一个是9V 电压。

    我们可以使用一个 LC 滤波 器、还是需要使用单独的滤波器?

    或者、我能否计算两个转换器的最坏情况输入阻抗、然后使用 该值计算并联输入阻抗和设计滤波器?

    ------------------------------------------------------

    计算:

    因此、我计算 了两种情况下的最小阻抗估算值-> ZIN=(VIN*VIN*eff)/(PoUT)  

    12Vin -> 5Vout (iotmax_3A)(eff = 94%)-> Zin-DCDC = 9 Ω

    12Vin -> 9Vout (iotmax_0.25A)(eff = 94%)-> Zin-DCDC = 45 Ω

    并联= 7.5 Ω

     使用的开关频率为1MHz ->因此我将选择 f_cuts= 100kHz

    我 希望滤波器的输出阻抗比7.5Ohm = 750m 低10 Ω(Middlebrook 稳定性 标准)  

    然后、我将选择 L=1uH 和 C=4.7uF 有效(使用10uF (50V)电容 、在12V 时电容为~ 4.7uF)

    f_cutoff actual = 1/(2*pi*sqrt (LC))= 73.45kHz

    然后、我会将1uH 溅入2x 470nH -> fc= 75kHz

    然后选择 阻尼电容、使其比 CF (4.7 *5)大5倍-> cd_min= 22uF 电解电容、 这样我们就不需要外部 阻尼电阻器

    因此、我将使用2个22uF ESR ~ 900m Ω-> Q=1=(1/rd)*(sqrt (L/C))-> rd =并联2个22uF = 450m Ω

    Q=(1/0.45)*(sqrt (940nH/4.7uF))= 0.99

    ------------------------------------------------------

    请您对计算进行评论、这是一种方法吗?

    此致、
    David。

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    您好!

    我相信您只能为两个转换器使用一个 LC 滤波器。  

    是的、计算是合理的。 您似乎希望在每个视频中使用1uH 的分离方法。

    但是、1uH 时、截止频率为100kHz、并使1MHz 信号衰减约40dB。  

    谢谢

    -Arief