LLCコンバータの出力フィルタの試作

LLCコンバータの出力フィルタを試作しました。

こちらの記事が参考になります。

DC-DCコンバーターの出力フィルタリング
フィルターレイアウトを考える

主要部品:

インダクタ:B78108E

コモンモードチョーク:RT Series

設計パラメータ:

LLCコンバータの定格出力での2次側foper=180kHz(全波整流)として、

fc<18kHzとなるように、LCを選択。

 

出力フィルタの性能をLTspiceでシミュレーションしてみました。

リップル電圧としては、平滑後(緑: 100mV), DMフィルタ通過後(青: 1mV), CMフィルタ通過後(赤: 10uV)のオーダーです。

LTspiceの回路図
平滑後の正側レール電圧のFFT
DMフィルタ通過後の正側レール電圧のFFT
CMフィルタ通過後の正側レール電圧のFFT
試作した出力フィルタ

実際の音はというと、電流モードD級GaN FETアンプでの評価ですが、低域の出方と音像の広がり方が激変します。ノイズフロアが下がるのと、リニアレギュレータに匹敵するレベルまでリップルが下がるので、もはや異次元の音といった感じです。

リニア電源と違って、可聴帯域よりも高い周波数(>180kHz)のノイズなので、適切なフィルタ設計(fc<18kHz, -40dB/dec)で除去できるようです。

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