基于CS1501的EMI滤波器修改方案

本应用笔记介绍了用 CS1501 替换 L6562 时的 EMI 滤波器修改。它介绍了 CS1501，然后是滤波器结构、测试结果和 EMI 滤波器的变化。
Cirrus Logic CS1501 PFC 控制器旨在匹配行业标准临界传导模式 (CRM) 功率因数校正 (PFC) 控制器，对传统设计的改动很小。本说明总结了用 Cirrus Logic CS1501 PFC 控制器替换 ST Microelectronics L6562 PFC 时 120 W 电源 (PSU) 的 EMI 滤波器电路所需的更改。
更换 L6562 PFC 控制器时，必须小心确保 EMI 特征不被破坏。不同的 PFC 控制器在不同的频率和不同的工作模式下运行，需要具有不同阻抗曲线的 EMI 滤波器。此处描述了从 L6562 转换为 CS1501 时保持 EMI 特征的示例。为简单起见，我们将仅考虑 PSU 电路的 PFC 部分。

过滤器结构pIYBAGC1p66AfpfkAACFie3jb8U543.png测试结果电路的初始测试表明，将 ST Microelectronics L6562 替换为 Cirrus Logic CS1501 后，测得的 EMI 有所增加。这种增加的 EMI 响应表明滤波器的设计与 CS1501 不匹配。使用两个 NTC 电阻器来降低浪涌电流，桥式整流器增加了 V_DC_IN 节点的阻抗。L6562 控制器在临界导通模式 (CRM) 下运行。数字 CS1501 主要在非连续导通模式 (DCM) 下运行，这对升压电感器 L_B 需要较低的电感。这种较低的电感导致较高的开关电流，dI = (V x dt)/L_B，被拉过电桥和 R_NTC 电阻器。这会增加 V_DC_IN 处的开关噪声。
CS1501 检测整流交流电压 (V_DC_IN) 作为其控制回路的一部分。为此所需的带宽消除了电容器 C_F 的滤波使用。V_DC_IN 上的噪声和进入控制器的检测电压上的噪声会导致升压 FET Q_B 上的不稳定开关（抖动），从而增加 PFC 的 EMI 能量。
EMI 滤波器的变化实施了以下更改以创建针对与 CS1501 一起运行而优化的 EMI 滤波器：
PFC 的输入电容太小。电容器 C_IN 增加到 0.47 ?F。这导致 V_DC_IN 处的电压干净，消除了 PFC 开关上的抖动。
电容器 C5 减小到 0.47 ?F。
DM 扼流圈 L1 和 CM 扼流圈 L2 的位置互换，导致低频的两个极点由 L1/C5 和 L2/C4 形成。共模 (CM) 扼流圈 L2 的差分电感很小，尤其是与 L1 相比，这对于 CM 扼流圈来说是正常的。L2 和 C4 产生的合成极点是高频的，无法有效处理差分噪声。CM 扼流圈 L2 仍然与 C3 形成一个差分滤波器，并与 Y 电容器 C1 和 C2 形成一个共模滤波器。将其移动到此位置不会影响其操作。

图 2 显示了一个典型的 CS1501 PFC 电路，其中对上述 EMI 滤波器进行了更改。
o4YBAGC1p7uATWkSAACBqEyVhd8375.png滤波器通过抑制 EMI 简化了 PSU 的设计和 过程。说明了在从 L6562 转换到 CS1501 控制器时调整 EMI 滤波器以优化性能。还描述了测量 EMI 的必要性以及了解有效涉及的因素。