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直流电机伺服驱动开关电源的EMI滤波器设计
引言 直流电机专用伺服驱动电源，已不仅仅是传统意义上的开关电源，它直接参与了直流电机的控制工作，其特有的微机接口控制和上电时序控制功能尤其适合直流电机驱动系统，相对传统的通用型大功率电源有着明显的的技术优势，其多功能的技术特点，符合电机驱动电源系统的发展方向。然而，随着电子设计、计算机与家用电器的大量涌现和广泛普及，电网噪声干扰日益严重并形成一种公害。特别是瞬态噪声干扰，其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高(几百伏至几千伏)、随机性强，尤其会对微机和伺服驱动系统易产生严重干扰，常使人防不胜防。 电磁干扰滤波器(EMI Filter)是近年来被推广应用的一种新型组合器件。它能有效地抑制电网噪声，提高伺服系统和电子设备的抗干扰能力及系统的可靠性，可广泛用于电子测量仪器、计算机机房设备、开关电源、测控系统等领域。本文介绍的就是一种直流电机伺服驱动开关电源的EMI滤波器设计。 滤波器设计 根据直流电机伺服驱动开关电源系统的特点，本设计中的EMI滤波器采用双级LC网络设计，双级LC网络插入开关电源电路中的位置如图1所示。 假定直流电源侧为低阻抗电压源US，DC／DC变换器输入端为高阻抗电流源i(t)。那么LC滤波器只能选择“Γ”型结构，最简单的双“Γ”型LC网络如图2所示。其频域传递函数为： 由于LC网络谐振时，会产生很大的电流(电压)峰值，这个网络有3个频率点的谐振峰值是必须限制，否则，会产生更大的EMI。限制这3个频率点
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的峰值是设计这个滤波器的主要指导思想。这3个频率点分别是： 第一级滤波器的谐振频率： 第二级滤波器的谐振频率: 第3个频率点就是DC／DC变换器的开关频率f。 下面具体讨论滤波器设计方法，即选取LC网络中元件参数的方法： 由上面3个式子，3个频率点对应的传递函数的幅值分别为： 元件参数选取方法讨论如下： 为了限箭f1点的谐振峰值，要求插入衰减 zollogH1=zologC1／C2＜0，即C1 腹有诗书气自华 精品文档 你我共享 V1< 出师表 两汉：诸葛亮 先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。 宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。 侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。 将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。 亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也 。 腹有诗书气自华 精品文档 你我共享 臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。 先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。 愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。臣不胜受恩感激。 今当远离，临表涕零，不知所言。 腹有诗书气自华