实现低漏电流同时保证EMI性能的电源设计

TinySwitch-II芯片通过调制其开关频率(称为频率抖动)来降低EMI，但如果没有变压器中的屏蔽绕组，此电路就需要一个2.2nF的Y电容以满足EMI要求(参见图2a)。移除Y电容后引起的EMI如图2b所示，这样的结果显然让人无法接受。 

在变压器初级与次级绕组之间加入一个单匝箔屏蔽绕组，使得测量到的EMI下降了大约10dB(见图5a)。用一个额外的屏蔽绕组进行补充，可进一步下降10dB(见图5b)。这样仅使用一个220pF的Y电容就可获得一个有10dB余量的好方案(图5c)，将漏电流从183uA降到18uA。不使用屏蔽绕组的电路可获得几乎同样的EMI性能(图6a)，但必须在输入级(图6b)加入一个扼流圈L2(除了已有的差模滤波电感L1之外)。根据每个应用电路的不同需求，可以给变压器再加入第三个屏蔽绕组，从而进一步降低Y电容的数值。

由于屏蔽绕组与初级侧开关电路和次级侧整流电路之间的相互作用，使得共模位移电流得以削弱或彻底抑制，让详尽的分析变得不再必要。但是，每一个设计的需求各不相同，这是由诸如PCB板上的元件布局、电路板及磁性元件和机壳金属板之间的接近程度、变压器的尺寸以及伏-秒率、匝数范围、匝数比等因素决定的。因此，在优化每一个设计的屏蔽绕组时试验与失误是在所难免的。即便如此，关于屏蔽绕组布局的基本规律一贯以来一般还是适用的。 

这些关于屏蔽绕组的技巧对于任何功率水平的电源都很有效。

本文小结

由于人与电源供电设备之间的交互操作关系，许多当今的电源规范都要求更低的漏电流值。因此，就要求电源设计者从电路中移除用以保证EMI性能的安全Y电容或降低其数值。通过使用变压器屏蔽绕组，可以显著地降低Y电容的数值或在某些场合去除Y电容，同时降低漏电流并且仍然满足有一定裕量的传导EMI限制。如今已经有了可以用来达到上述目标并且成本可以接受的解决方案。