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回顾:Tekbox LISN Mate对于评估滤波器电路是有价值的

文章：Kenneth Wyatt

Tekbox LISN Mate包括将差分模式和共模式信号拆分的电路。

评估用于进行排放的电源需要线路阻抗稳定网络或LISN。Tekbox数码解决方案（参考文献1）几年前介绍了一条交流线和DC Lisn，我以前审查了这些（参考2）。该公司还发布了一个名为Lisn Mate的新设备（图1)，这是基于Mark Nave的设计，Mark Nave是佛罗里达州的EMC顾问，在他关于设计开关模式电源的书中描述(参考文献3)。LISN Mate包括将差分模式(DM)信号从共模式(CM)分离的电路，这对评估滤波器电路很有价值。它指定从30 kHz到110 MHz，但其特征是Tekbox高达150 MHz。

图1Tekbox的Lisn Mate分配差分模式和共模信号，允许更好的光谱分析和适当的过滤器设计。

为了演示LISN MATE如何运作，我将从TPS54525转换器IC上测试DC-DC转换器演示板。我将使用几种过滤器类型来显示对CM和DM的影响;铁氧体扼流圈和传统的DM / CM离散滤波器。所有测试将在12.6 VDC执行，并使用一对TEKBOX TBOH01 DC LISN和LISN MATE。

请注意，Lisn Mate还与线路操作的LISN一起使用，但您将需要其中两个或一个带双（线和中性）输出的LISN。

测试设置如图所示图2和3。SIGLENT SPD3303C电源，RIGOL DL3021电子负载和SIGLENT SSA 3032X频谱分析仪用于测试。

图2.在这种情况下，Lisn伴侣与一对LISN一起使用Tekbox Tboh01 DC型号。礼貌的Tekbox。

图3.测试设置显示电源、电子负载和频谱分析仪。LISN和LISN Mate，以及EUT都被放置在导电飞机上。

整个测试设置应放置在导电平面上，我只是用铝箔贴在我的测试台上。两个LISN应该在负输入端子到平面上粘合。我用铜胶带（图4.）。我还录制了LISN输出上的减号终端，但这证明了不必要的。

图4.显示两个leisns和lisn伙伴之间的连接的特写镜头。

LISN有两个输入(LISN1和LISN2)和两个输出;一个是DM，一个是CM。这些输出输出到频谱分析仪。未使用的输出端应该是50欧姆(由LISN Mate提供)。

我使用了一对方法来过滤直流-直流变换器的输入;低频扼流(Fair-Rite # 75材料)和传统的线型拓扑过滤器由Wurth Elektronik(我们)744 998滤波器设计工具,由我的同事回顾了早些时候,阿图罗Mediano(参考4)。我使用了我们“示例1”他们的指南书,专门选择组件值减少了排放10千赫至4 MHz范围,通常为许多设计问题。万博投注网址x -电容为0.15 μF, y -电容为每个2200 pF, CM扼流圈为10 mH (图5.）。

图5.这是来自Würth Elektronik filter kit的过滤板，添加了组件来抑制在10 kHz至30 MHz范围内的传导排放。

本文再现了已公布的铁氧体扼流圈的插入损耗曲线图6.。我选择这个是因为它在10khz到4mhz的区域有一些效果。

图6.这是fairrite #0475167281(#75材质)的阻抗图。Fair-Rite礼貌。

我们的滤板的DM和CM衰减发布在图7.。

图7.这些是所用过滤器设计的衰减曲线。由WürthElektronik提供。

结果

TI董事会有很高的传导排放，所以我将用它作为LISN Mate如何区分DM和CM排放的例子。图8.显示未过滤的结果。

图8.这表明环境噪声底板（黄色），DM（紫色）和CM（Aqua）。我们可以看到DM排放占主导地位。我们正在寻找10 kHz到30 MHz。

现在，知道DM发射是主导的，我们可以确保包括适当的DM滤波，通常是DC输入的电容器。但是CM也相对较高，特别是在低kHz地区，所以这表明我们需要铁氧体扼流圈或标准CM（有线）扼流圈，这应该比铁氧体更好地执行。

以下两个图显示滤波和DM和CM的过滤器之间的差异。DM发射几乎完全抑制，而CM已减少10至20 dB。

图9.这显示了环境噪声地板(黄色)，DM未过滤(紫色)，DM过滤(水色)。我们可以看到DM发射在10khz到30mhz范围内几乎完全被抑制。

图10.这显示了环境噪声地板(黄色)，CM未过滤(紫色)，CM过滤(水绿色)。我们可以看到，在10千赫到30兆赫兹的大部分范围内，CM的辐射减少了10到20分贝。

铁氧体扼流圈安装在TI演示板的电源输入端。它的工作效率远不如我们的过滤委员会和图11.显示CM结果从10khz到4mhz，通常是DC-DC转换器频谱中噪声最大的部分。我们可以看到总体上5到15分贝的提高，这是铁氧体扼流圈所能期望的——即使是针对这些较低频率设计的扼流圈。当然，CM铁氧体扼流圈不会帮助DM的排放。

图11.这显示了环境噪声地板(黄色)，CM未过滤(紫色)，CM过滤(水绿色)。我们可以看到，在10千赫到4兆赫的大部分范围内，CM的辐射降低了5到15分贝。