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

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 µF。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 µF。

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。

滤波器通过抑制 EMI 简化了 PSU 的设计和认证过程。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。