由于ACMF网络处理共模干扰信号的特殊性,所以对电路中一些元器件的选择也存在一些特殊要求。ACMF电路中关键元器件的选取和设计如下:
(1)运算放大器U的选择因为共模干扰的频谱范围较宽,所以要求处理它的运算放大器的频带宽,响应速度快,对输入电压中的共模电压有较高的抑制,并能输出较大的电流。这里选择单位增益可达200MHz,输出电流为l00mA的高速电压反馈式运放LM7171,它的工作电压较宽,为5.5-36V。通常情况下,开关电源的高频变压器都会有一个辅助绕组给PWM/PFM控制芯片提供电源,这样运算放大器的工作电压可直接从该辅助绕组经整流后获得,如图2a中的#1,接至绕组后,就在#1与#2之间很方便地给运算放大器提供工作电源。
(2)负反馈网络参数的确定由于ACMF网络采用电压检测、电流补偿,可写出ACMF的增益Aiv
为:
设#2,#3之间的阻抗为Z,则:
为便于分析,设
则Z可进一步表示为:
若能使Z=0,则UAB=0,从而实现了图2中反激式电路初次级地A、B两点间理论上的短路,此时为最理想的情况。由式(3)可知,要实现理想情况,就要求反馈网络的增益尽可能大,增益越大,Z越小,补偿效果越好;但同时在实际运用中,从系统的稳定性出发,为避免振荡,特别是高频情况下的环路增益不可能太大,所以往往是在稳定性和增益间折衷选择。试验中,反馈网络取Rf=470kΩ,R4=10Ω。
(3)电容的选择输出耦合电容C6把输出电压耦合到电路中,同时也起到ACMF与主电路间的隔离作用。这里,C6选取高频特性好的高频电容。
在ACMF网络中,由于运算放大器工作时反相端与同相端之间的“虚短”,C4和变压器初次级之间的耦合电容Cps串联,故可通过C4采样到共模电压,并输入至运算放大器的反相端,再经过由Rf,R4,C4组成的运算放大器反馈网络以及C6和R5,,即可输出一个反方向的动态补偿电流,从而使共模电流在ACMF网络内部循环,这大大减少了流入地的共模电流,达到了衰减,甚至消去共模电流的目的。
由于ACMF跨接在变压器的初次级之间,且它代替的Cy一端需接地,故设计的ACMF电路必须满足变压器初次级隔离要求及对地漏电流的安规要求。
上述两点在电路设计中可通过下述措施予以保证。
(1)电源不工作时的打耐压试验。此时,有源滤波器不起作用,对其进行耐压试验时,高压高频电容C6串联在高压脉冲电路中,所以不影响对变压器打耐压的要求;实验电路中C4~C6均取为560pF值,且耐压满足安规要求的安规电容。
(2)图2a中#2与#3间的阻抗Z表达式见式(3)。
来源:中国传动网