衛星電源DC/DC模塊輸入濾波器的設計

作為衛星的“心臟”，電源的可靠性要求很高。衛星電源系統中的DC/DC模塊緊要負責將輸出的42V直流電壓轉換成其他等級的直流電壓，以滿足不同設備的用電需求。DC/DC模塊輸入濾波器有兩個緊要功能：一是阻止DC/DC模塊出現的電磁干擾沿電力線傳導以影響其他設備；二是阻止電力線上的高頻電壓傳到DC/DC模塊的輸出端。LC無源濾波器具有上述兩種功能。本設計目標是在濾波器的體積和成本之間達到平衡。

無阻尼LC濾波器

圖1所示為無阻尼LC無源濾波器。理想情況下，一個二階濾波器在諧振頻率f0后每倍頻衰減12dB。其在f0之前沒有增益，在諧振頻率f0處增益達到峰值。

(1)

圖1無阻尼LC濾波器

二階濾波器在設計上的一個關鍵因素是頻率f0處的衰減特性。諧振頻率處的增益非常大，同時也放大了該頻率處的噪聲。通過分解濾波器的傳遞函數可以更好地理解問題的本質。其傳遞函數為

(2)

傳遞函數也可用弧度來表示：

(3)

其中，，以弧度表示的諧振頻率；是阻尼因子。

該傳遞函數有兩個負的極點和，阻尼因子ζ表示該角頻率處的增益。當ζ

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