图9(a)为加入补偿电路的隔离式半桥电路。由于半桥、全桥电路常用于大功率场合,滤波电感LCM较大,所以补偿的效果会更明显。该电路在变压器上加了一个补偿线圈Nc,匝数与原边绕组一样;补偿电容CCOMP的大小则与寄生电容CPARA一样。这样一来,工作时的Nc使CCOMP产生一个与CPARA上干扰电流大小相同、方向相反的补偿电流,迭加后消除了干扰电流。补偿线圈不流过全部的功率,仅传输干扰电流,补偿电路十分简单。
同样,对于图9(b)中的正激式电路,利用其自身的磁复位线圈,可以更加方便地实现补偿。无源补偿技术还可以应用于非隔离式的变换器电路中,如图10所示,原理是一样的。
(a) 带补偿电路的隔离式半桥电路
(b) 带补偿电路的正激电路
图9 两种无源补偿电路
图10 带补偿电路的非隔离式Boost、Buck电路
需要注意的是,无源补偿技术有一定的应用条件,它受开关电流、电压的上升、下降时间,以及变压器结构等因素的影响,特别当变压器的线间耦合电容远大于寄生电容时,干扰电流不经补偿线圈而直接进入大地,此时抑制效果就不很理想。
4 结语
产生噪声的来源很多,如外来干扰、机械振动、电路设计不当、元器件选择不当以及结构布局或布线不合理等。在开关变换器中,功率三极管和二极管在开-关过程中所产生的射频能量是干扰的主要来源之一。由于频率较高,或以电磁能的形式直接向空间辐射(辐射干扰),或以干扰电流的形式沿着输入、输出导线传送(传导干扰),其中后者的危害更为严重。
开关电源技术是一项综合性技术,可以利用先进的半导体电路设计技术、磁性材料、电感元件技术以及开关器件技术等来有效地减少和抑制EMI。目前,开关电源已日益广泛地应用到各种控制设备、通信设备以及家用电器中,其电磁干扰问题、及与其它电子设备的电磁兼容问题已日益成为人们关注的热点,未来电磁干扰及其相关问题必将得到更多的研究。