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某伺服PWM驱动系统中低通功率滤波电路优化设计
来源:本站整理  作者:佚名  2009-07-06 09:57:00



    如图3所示,功率设计软件自动计算在开关频率下最大纹波和电源电压比值,并转换成dB衰减比,然后根据开关频率和截止频率的数值,计算出滤波电路级数的推荐值,并采取四舍五入的方法求整N(recommended)。紧接着计算匹配网络(Matching Network)的相关数值,目的是使滤波电路输出端原来的电抗性负载现转换为阻性负载。图3提供了3种滤波电路拓扑结构的参数值,分别是双电容滤波电路拓扑结构、单端接地滤波电路拓扑结构和分割电感滤波电路拓扑结构。如图4所示,该设计采用的是分割电感滤波电路拓扑结构。

    如图5所示,由于实际所使用的电容类型不同可以导致寄生参数有所不同,可能会影响到滤波电路的输出响应,所以必须根据实际使用的电容类型,设置相应精确的寄生参数值,图5中寄生参数值采用的是默认塑料电容参考值。

3 PWM功率滤波电路性能分析
    当所有PWM功率滤波电路参数设置合理后,软件根据先前所设置的信号频率范围进行频率扫描,其结果可提供进一步的性能分析。
    如图6所示,图6(a)是Fmax设置为1 kHz的频率扫描图像,该滤波大约在0.72 kHz处出现尖峰,这是由于设置了匹配网络而造成的,若取消匹配网络则峰值消失,但滤波电路的终端需为纯阻性负载,否则滤波电路的输出响应不再是常数。图 6(b)是当Fmax重新设置为1.5 kHz的频率扫描图像。图6(c)是l.5 kHz取消匹配网络的滤波衰减波特图,此时虽无峰值,然而由于负载呈电抗性,1 kHz的衰减值已不是常数。

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