衛(wèi)星電源DC/DC模塊輸入濾波器的設計

圖7 串聯(lián)阻尼濾波器

和并聯(lián)濾波器一樣，串聯(lián)濾波器的輸出阻抗和傳遞函數(shù)可由公式(7)、(8)計算。

(7)

(8)
此處，Ld=nL。
從串聯(lián)阻尼濾波器的傳遞函數(shù)可近似計算出：
(9)
當阻尼因子時，峰值被最小化。最優(yōu)阻尼電阻值為：
。
這里，n=2/15。
串聯(lián)阻尼濾波器的缺點是高頻衰減能力弱化了（見圖10）。

多級濾波器
多級濾波器高頻時衰減能力強且體積小、成本低，因為當元件數(shù)量增加時，多級濾波器允許使用較低值的電感和電容（見圖8)。

圖8 多級輸入濾波器

根據(jù)各方框阻抗，可計算出輸出阻抗和傳遞函數(shù)。

圖9和圖10是二階阻尼濾波器、串聯(lián)阻尼濾波器和無阻尼濾波器輸出阻抗、傳遞函數(shù)之間的比較。

圖9 串聯(lián)阻尼濾波器和二階阻尼濾波器輸出阻抗

圖10 串聯(lián)阻尼濾波器和二階阻尼濾波器傳遞函數(shù)

二階濾波器優(yōu)化如下：濾波器的輸出阻抗峰值衰減80dB，輸出阻抗峰值小于2Ω。

開關電源抑制頻率低于反饋控制環(huán)交點頻率的噪聲，輸入濾波器應能抑制高頻信號。輸入濾波器諧振頻率必須小于反饋控制環(huán)帶寬的十分之一，才能更好地進行前向濾波。

電容和電感的選擇
正確選擇電容和電感是影響濾波器性能的重要方面。選擇低ESL、低ESR的高頻衰減電容器輸出紋波低。大多數(shù)普通電容器為鋁電解電容器。

輸出電容應該分成許多不同的小電容且并聯(lián)在一起，電容的總值不變，這樣具有低ESL、低ESR特性。選擇的電感要能盡量減少濾波器的寄生電容，輸入、輸出引線要盡量隔得遠一些，最好用單層和疊繞線圈方法制作電感。