按照以下步骤设计有源滤波器电路：

1. 快速入门计算器 — 使用 TPSF12C1 快速入门计算器作为便捷起点。请参阅图 3-5 中的图示。

   
   

   图 2-5 具有 CM 扼流圈阻抗、环路增益和插入损耗图的快速入门计算器

   
   

   使用快速入门计算器的典型步骤如下：
   • 为 CM 扼流圈选择磁芯材料 — 主要选择为纳米晶 (NC) 或铁氧体。NC 扼流圈由于磁导率更高（因此绕组匝数更少）、在整个频率范围内具有更宽的阻抗特性、阻抗行为的阻尼更大（相位转换更柔和）以及温度稳定性更好，因此更适合有源滤波器设计。
   • 定义 CM 扼流圈阻抗 — 有两个可用选项：
     • 使用网络分析器测量 CM 阻抗幅度和相位与频率间的关系。将数据直接粘贴到计算器文件中。
     • 根据以下要素输入每个扼流圈的行为模型参数：(a) 铁氧体扼流圈的并联 LRC 电路 (L_CM || R_PAR || C_PAR) 或 (b) NC 扼流圈的阶梯网络（包含三个串联起来的并联 RL 电路以及整个网络中的寄生电容）。如果扼流圈数据表包含 CM 阻抗数据，则最方便的选择是等效电路模型。
   • 输入电网侧和稳压器侧 Y 电容器、检测电容器和注入电容器的容值。
   • 输入电网电源和噪声源的源阻抗值。如果安装了 LISN（50µH 或 5µH），请从下拉菜单中进行选择。
   • 根据阻尼网络的元件计算值查看 AEF 环路增益图以了解稳定性。调整阻尼网络值以确保相位在谐振频率下不会达到 –180°（当增益为正时）。请参阅 TPSF12C1 数据表以了解有关元件选型的指导信息。查看启用和禁用 AEF 情况下的插入损耗图。

   
   

2. 电路仿真 — 使用 TPSF12C1 器件的 PSPICE 或 SIMPLIS 仿真模型。将此类模型与准备的测试台一起用于调查整个有源滤波器电路的运行情况。请参阅图 3-6 中的 SIMPLIS 原理图作为示例。根据需要执行时域和频域分析。
   图 2-6 使用 TPSF12C1 的有源滤波器电路的 SIMPLIS 仿真原理图

   请注意，上面未显示 CM 扼流圈模型原理图。如果在快速入门计算器中定义了扼流圈模型等效电路参数，则可根据需要将它们直接传输到仿真模型。

   
   

3. 低电压测试 — 在连接到开关稳压器之前在低电压下验证滤波器设计。这是一个相对简单的步骤，可以确认设计的各个方面，包括滤波器稳定性、插入损耗、INJ 引脚上的电压摆幅以及使用 CM 信号激励时的 EMI 性能。请参阅图 3-4，并参考节 2.4中所述的测试 4 至 7。
   • 插入损耗 — 使用 50Ω 源阻抗和负载阻抗进行测量。
   • 使用函数发生器施加 CM 激励信号。
     • 检查 INJ 引脚（TPSF12C1 引脚 13）的动态电压范围。
     • 测量 EMI（仅限 CM，该测试中无 DM 传播）。

   
   

4. 高电压测试 — 在连接到开关稳压器时验证滤波器设计。请参阅图 3-3，并参考节 2.4中所述的测试 8 和 9。
   • 检查 INJ 引脚的动态电压范围。
   • 根据 V_VDD、I_VDD、T_A 和 R_θJA 计算器件功率耗散⁽⁴⁾。确认在最坏的工作条件下最高结温低于 150°C。
   • 检查检测和注入电容随温度的变化，并确保电路在所有工作条件下都保持稳定。
   • 测量总 EMI。将 CM（非对称）和 DM（对称）传播分量分开，因为基于 TPSF12C1 的 AEF 电路仅会衰减 CM 噪声。