基于CS1501的EMI濾波器修改方案

本應(yīng)用筆記介紹了用 CS1501 替換 L6562 時(shí)的 EMI 濾波器修改。它介紹了 CS1501，然后是濾波器結(jié)構(gòu)、測(cè)試結(jié)果和 EMI 濾波器的變化。

Cirrus Logic CS1501 PFC 控制器旨在匹配行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)臨界傳導(dǎo)模式 (CRM) 功率因數(shù)校正 (PFC) 控制器，對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的改動(dòng)很小。本說(shuō)明總結(jié)了用 Cirrus Logic CS1501 PFC 控制器替換 ST Microelectronics L6562 PFC 時(shí) 120 W 電源 (PSU) 的 EMI 濾波器電路所需的更改。

更換 L6562 PFC 控制器時(shí)，必須小心確保 EMI 特征不被破壞。不同的 PFC 控制器在不同的頻率和不同的工作模式下運(yùn)行，需要具有不同阻抗曲線(xiàn)的 EMI 濾波器。此處描述了從 L6562 轉(zhuǎn)換為 CS1501 時(shí)保持 EMI 特征的示例。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們將僅考慮 PSU 電路的 PFC 部分。

過(guò)濾器結(jié)構(gòu)

測(cè)試結(jié)果

電路的初始測(cè)試表明，將 ST Microelectronics L6562 替換為 Cirrus Logic CS1501 后，測(cè)得的 EMI 有所增加。這種增加的 EMI 響應(yīng)表明濾波器的設(shè)計(jì)與 CS1501 不匹配。使用兩個(gè) NTC 電阻器來(lái)降低浪涌電流，橋式整流器增加了 V_DC_IN 節(jié)點(diǎn)的阻抗。L6562 控制器在臨界導(dǎo)通模式 (CRM) 下運(yùn)行。數(shù)字 CS1501 主要在非連續(xù)導(dǎo)通模式 (DCM) 下運(yùn)行，這對(duì)升壓電感器 L_B 需要較低的電感。這種較低的電感導(dǎo)致較高的開(kāi)關(guān)電流，dI = (V x dt)/L_B，被拉過(guò)電橋和 R_NTC 電阻器。這會(huì)增加 V_DC_IN 處的開(kāi)關(guān)噪聲。

CS1501 檢測(cè)整流交流電壓 (V_DC_IN) 作為其控制回路的一部分。為此所需的帶寬消除了電容器 C_F 的濾波使用。V_DC_IN 上的噪聲和進(jìn)入控制器的檢測(cè)電壓上的噪聲會(huì)導(dǎo)致升壓 FET Q_B 上的不穩(wěn)定開(kāi)關(guān)（抖動(dòng)），從而增加 PFC 的 EMI 能量。

EMI 濾波器的變化

實(shí)施了以下更改以創(chuàng)建針對(duì)與 CS1501 一起運(yùn)行而優(yōu)化的 EMI 濾波器：

PFC 的輸入電容太小。電容器 C_IN 增加到 0.47 μF。這導(dǎo)致 V_DC_IN 處的電壓干凈，消除了 PFC 開(kāi)關(guān)上的抖動(dòng)。

電容器 C5 減小到 0.47 μF。

DM 扼流圈 L1 和 CM 扼流圈 L2 的位置互換，導(dǎo)致低頻的兩個(gè)極點(diǎn)由 L1/C5 和 L2/C4 形成。共模 (CM) 扼流圈 L2 的差分電感很小，尤其是與 L1 相比，這對(duì)于 CM 扼流圈來(lái)說(shuō)是正常的。L2 和 C4 產(chǎn)生的合成極點(diǎn)是高頻的，無(wú)法有效處理差分噪聲。CM 扼流圈 L2 仍然與 C3 形成一個(gè)差分濾波器，并與 Y 電容器 C1 和 C2 形成一個(gè)共模濾波器。將其移動(dòng)到此位置不會(huì)影響其操作。

圖 2 顯示了一個(gè)典型的 CS1501 PFC 電路，其中對(duì)上述 EMI 濾波器進(jìn)行了更改。

濾波器通過(guò)抑制 EMI 簡(jiǎn)化了 PSU 的設(shè)計(jì)和認(rèn)證過(guò)程。說(shuō)明了在從 L6562 轉(zhuǎn)換到 CS1501 控制器時(shí)調(diào)整 EMI 濾波器以?xún)?yōu)化性能。還描述了測(cè)量 EMI 的必要性以及了解有效涉及的因素。

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