图6给出了反激变换器的吸收电路。R1,C1,D组成了RCD钳位吸收电路,它可以很好地吸收变压器漏感和开关管结电容谐振产生的电压尖峰。图7(a)是没有加吸收电路时,开关管上漏—源电压波形,有很高的电压尖峰。图7(b)是加了RCD吸收电路时,开关管上漏—源电压波形,电压尖峰已大大降低。但是,将图7(b)振荡部分放大看,如图7(c)所示,可以发现,又出现了一些更细的 振 荡 电 压 。 该 振 荡 电 压 是 由 于 漏 感 和 二 极 管D的 结 电 容 谐 振 产 生 的 , 靠 RCD电 路 已 经 无 法 将 其 吸 收 (R2,C2) 。 所 以 , 又 在 开 关 管 的 漏 — 源 两 端 加 了RC吸 收 电 路 (R2,C2) , 进 一 步 吸 收 由 于 漏 感 和 二 极 管 D的 结 电 容 谐 振 产 生 的 电 压 尖 峰 。 吸 收 后 的 波 形 如 图 7(d)所 示 。
图6 反激变换器的吸收电路
(a) 无RCD吸收电路 (b) 有RCD吸收电路
(c) (b)的局部放大 (d) 开关管漏—源极间加RC
图7 反激变换器开关管漏—源电压波形
8)采用软开关电路 上述解决方案1)-6)是在不改变现有电路拓扑的前提下降低电磁干扰所采用的方案。其中1)-2)是采用切断耦合途径的方法;3)-6)是减弱骚扰源的方法。实际上,在选择电路拓扑时就可以考虑有利于EMC的拓扑,这样就不容易产生上面的问题。其中采用控制性软开关拓扑就是一个很好的选择。选用控制性软开关拓扑(例如移相全桥变换器、不对称半桥变换器、LLC谐振变换器[4]),不仅可以减少开关损耗,而且可以降低电压尖峰,从而减弱骚扰源的强度。但是,采用缓冲型的软开关拓扑,不仅增加了很多附加电路,并且从降低EMI角度来说也不一定有优势,因为,大多数缓冲型软开关拓扑将原先的振荡能量转移到附加的电路上了,还是会产生很强的EMI。
5 结语
由于在空间上一般都比较靠近,而且,通常是共用一个输入母线,所以,在内部有多个子系统的电源系统中,多个子系统电源之间的电磁兼容问题非常尖锐。在选择电路拓扑时应尽量选用控制性软开关拓扑。在设计PCB板时应该注意多个子系统的位置关系和地线的安排。当电路中出现电压尖峰时,可采用RCD或者RC等吸收电路。对于二极管的反向恢复问题,可以采用串联饱和电感的方法来解决。在必要的时候还可以加合适的EMI滤波器来隔断干扰的耦合途径。