开关电源输入滤波器设计

对于所有的工程师来讲，第一次设计开关电源，总是认为是一门魔术。幸运地是当今市场上

“

提供了各种工具来帮助设计师们。美国国家半导体公司首家提供 Simple Switcher”软件和在线

仿真工具，得以进行开关电源的设计和仿真。新型超快 MOSFET

和同步高开关频率 PWM 控制器，

允许实现高效和更小尺寸的开关电源。如果输入滤波器设计不当，所有这些优点都可能丧失。超大
尺寸的输入滤波器会不必要地增加造价、体积，并危及系统的总体性能。本文阐述了如何选择和设

计开关电源用的最佳化的输入滤波器。

开关电源的输入滤波器有两个作用。一是

防止电磁干扰，该干扰由开关源产生，并传递

到电源线路，从而影响到其它设备。输入滤波
器的第二个作用是防止电源线路上的高频电压

馈通到电源输出端。无源LC滤波器方案所具有

的特性达到了上述两个滤波要求。设计输入滤

波器的目的就是是在滤波器的总体性能和尺寸

造价之间达到最好的折衷。

无阻尼LC

滤波器

第一个简单的无源滤波器方案是图１所示

无阻尼 LC 无源滤波器。理想情况下, 在截止频

率 f

后,２阶滤波器提供12dB每倍频程的衰减,

对 f

之前的频率没有增益，在谐振频率处呈

现一个峰值。

　截止频率[Hz] (谐振频率)

图１　无阻尼 LC 滤波器

图２不同阻尼系数的L-C 滤波器的传递函数

在设计一个２阶滤波器时所包含的一个关

键因数是在转折频率 f

处的衰减特性。靠近截

止频率的增益可能非常大，在那段频率的噪声

会被放大。

为了对这个问题的本质有更好的理解，必

须分析滤波器的传递函数:

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