这是一个极其复杂的课题。我曾在 2017 年教授过一次APEC 研讨会，并试图解释滤波器和开关转换器之间的相互作用。首先，您需要了解电压模式控制的开关转换器在稳压运行时会呈现负增量电阻。您可以在脑海中意识到：对于恒定的输出功率，无论输入电压如何，输入功率也是恒定的（假设一个完美的转换器，没有损耗）：$P_{in}=P_{out}$. 因此，如果输入电压增加，输入电流必须减小以满足前面的方程。如果输入电压降低，则输入电流必须增加。对于电阻，如果其端子上的电压上升，电流也会上升，反之亦然。因此，闭环操作电压模式转换器表现出负增量或小信号电阻：

在以上几行中，我说的是闭环操作转换器，这意味着只要输出电压恒定 - 意味着恒定 - 那么增量电阻为负。这仅适用于完美的输入电压抑制，当开环增益非常高时（在补偿策略的原点处有一个极点），仅在低频下发生。当你增加扰动频率时，电阻不再是负值，而是超越交叉（无增益，无反馈）的开环转换器的电阻。您可以在下图中看到它，当您沿着频率轴滑动时，相位会发生变化。$P_{out}$

这是设计人员经常忽略的一点：仅当意味着完美的输入电压抑制时，增量电阻才严格为负。一旦环路增益下降——并且你故意让它下降以强制交叉——那么输入电压的抑制（扰动）就会减弱并且负值。符号（+/- 180° 参数）逐渐消失。$P_{in}=P_{out}$

请注意，以开环（无反馈）运行的电压模式控制转换器（基本开关单元）表现出正增量输入电阻。只有当你关闭循环时，neg. 符号出现在低频。相反，电流模式控制的转换器（基本单元）即使在开环条件下也会自然呈现负增量输入电阻。

如果您现在考虑一个经典的滤波器，并在 SPICE 模拟中给它加载一个恒定的电源（它自然会提供一个负增量电阻），您会看到在某些操作条件下，振荡会出现并被阻尼，然后变得持续甚至均匀。更糟糕的是，分歧：$LC$

通过关联否定。网络的阻抗，您可以通过补偿滤波器损耗来修改极点位置（复数根中的实部是损耗所固有的）。这些损耗可以是电阻（各种电阻）、磁（铁氧体损耗）甚至电容（介电损耗）。所有这些损失都参与降低品质因数（或增加阻尼比）。通过引入负电阻，复数极点现在接近虚轴（阻尼振荡），变为虚轴（损耗得到完美补偿，您已经构建了一个振荡器 - 请参阅负阻抗转换器），最后，如果您带来更多能量，那么两极在右半平面上跳跃，可能会发生更糟的情况。$LC$$Q$$\zeta$

振荡机制已在 Middlebrook 博士的一篇创始论文中进行了研究，该论文题为Design Techniques for Preventing Input-Filter Oscillations in Switched-Mode Regulators在 1978 年的 Powercon 会议上发表。论文发表在蓝皮书 I 和 II 中由 TeslaCo 发行，并在 Ed 和 Joy Bloom 推广的光荣课程中分发。无论如何，足够的怀旧了 :) 下面是当您将过滤器与转换器相关联时发生的事情的简化草图：

请注意，输入阻抗不包括滤波电容器，如您的帖子图片所示。利用这张图，您可以看到您必须远离振荡条件。这可以通过多种方式完成：$Z_{in}$

1. 您一起设计开关转换器和 EMI 滤波器。你知道滤波器的插入会影响输出阻抗和控制到输出的传递函数。您在转换器和滤波器上工作以最小化滤波器的影响，以便在插入时，它的影响在上述传递函数中是不明显的。这是最好的方法，但由于时间和所涉及的数学问题，很少有人这样做。

2. 您有一个 DC-DC 转换器，并且您想将一个滤波器与其关联。您知道并接受这样做可能会影响/降低输出阻抗和控制到输出的传递函数。但是，您要确保插入过滤器时不会危及稳定性。在这种情况下，最简单的方法是确保滤波器的输出阻抗和转换器的输入阻抗之间不存在重叠。许多设计人员甚至不绘制输入阻抗，而是在幅度（dBohms）处绘制一条水平线。如果没有与边距重叠，则没有较小的环路增益（$\frac{V_{in}^2}{P_{out}}$$\frac{Z_{out}}{Z_{in}}<1$) 并且您不再关心相位。您可以通过抑制过滤器来消除潜在的重叠，使其不再达到峰值。阻尼意味着增加损失和降低效率。下面是从模拟中获得的典型图：

简而言之，这就是我可以说的关于过滤器交互的内容。这是电源设计人员经常忽略的一个有趣主题。我的研讨会对这个主题有所了解，我鼓励你看看它。