分享好友 电磁兼容首页 电磁兼容分类 切换频道

反激式开关电源的变压器EMC设计

2010-06-304380

  2 隔离变压器的EMC设计

  2.1 传统变压器EMC设计

  共模噪声的耦合除了通过场效应管d极对地这条途径外,开关管d极的噪声电压通过变压器的寄生电容将噪声电流耦合到变压器副边绕组所在的回路,再通过次级回路对地的寄生电容耦合到地也是共模电流产生的途径。因此设法减小从变压器主边绕组传递到副边绕组间的共模电流是一种有效的EMC设计方法。传统的变压器EMC设计方法是在两绕组间添加隔离层[3],如图2所示。

  金属隔离层直接连接地线的设计会增大共模噪声电流,使EMC性能变差。隔离层应该是电路中电位稳定的节点,比如将图2中的隔离层连接到电路前级的负极就是一个很好的接法。这样的连接能把原本流向大地的共模电流有效分流,从而大大降低电源线的传导噪声发射水平。

  2.2 节点相位平衡法

  在电路中,噪声电压活跃节点并不是单一的。以本文分析的电路为例:除功率开关管的d极外,变压器前级绕组的另一端U 也是一个噪声电压活跃节点,而且节点电压的变化方向与场管的d极电压情况相反。所以变压器次级绕组的两端是相位相反的噪声电压活跃节点。图3所示的是采用节点相位平衡法后,变压器骨架上的线圈分布情况。

  变压器骨架最内层是前级绕组线圈的一半,与功率开关管的d极相连;中间层的线圈是次级绕组;最外层是前级绕组的另一半,与节点U. 相连。由于噪声电流主要通过前后级线圈层之间的寄生电容耦合,把前、后级线圈方向相反的噪声活跃节点成对地绕在内外层相对位置就能使大部分的噪声电流相互抵消,大大降低了最终耦合到次级的噪声电流的强度。

  本文讨论的电路中还存在前级电路和次级电路的辅助电源,它们也是由绕在变压器上的独立线圈提供能量的。这两级辅助线圈的存在给噪声电流的传播提供了额外的途径。辅助线圈是为了控制电路的供电设计的。尽管控制电路本身的功率很小,但它们的存在却增大了电路对地的寄生电容,从而分担了一部分把共模噪声从活跃节点耦合到地的工作。然而把这些绕组夹在前级线圈和次级线圈的绕组中间就能增大前后级绕组的距离,从而它们的层间寄生电容就减小了,噪声电流就能相应减小。因此,变压器绕制的最终方法应如图4所示。从内到外的线圈绕组依次是:前级绕组的一半、辅助绕组的一半、后级绕组、辅助绕组的另一半和前级绕组的另一半。

  3 实验部分

  变压器改进绕法对开关电源的传导EMC性能提高的有效性可以通过实验得到验证。

  3.1 实验方法

  实验按照文献[43中的电压法进行。频段范围为0.15~30 MHz;频谱分析仪的检波方式为准峰值检波;测量带宽为9 kHz;频谱横轴(频率)取对数形式;噪声信号的单位为dB

« 上一页 2/3 下一页 »
收藏 0
打赏 0
评论 0
整车电磁兼容设计-线束串扰的问题分析
整车上有这一线束设计,电动尾门撑杆电机电源由尾门控制器驱动输出,同时电机反馈霍尔信号到尾门控制器,驱动电压和霍尔信号的电压幅值为12V。电机驱动电源和霍尔信号的共走线长度为1385mm(54.5in),驱动电源为PWM驱

0评论2025-03-2922

雷达电路系统的抗电磁干扰和EMC分析设计
现代雷达对信号频谱质量的要求越来越高,并要求雷达能在恶劣的电磁干扰环境中可靠工作,这就对雷达电路系统的抗电磁干扰能力和电磁兼容设计提出了更高的要求。由于雷达信号的寄生输出,除了在信号变换等过程中产生外

0评论2023-03-14254

通信开关电源的EMI/EMC设计
引言通信开关电源一般都采用脉冲宽度调制(PWM)技术,其特点是频率高、效率高、功率密度高、可靠性高,另外还有体积小、重量轻、具有远程监控等优点,因此被广泛地应用于程控交换、光数据传输、无线基站、有线电视系

0评论2018-12-25646

结构方面的EMC/EMI设计知识
电磁兼容(Electromagnetic Compatibility , EMC)主要包含两方面的内容:一、电磁干扰(Electromagnetic interference , EMI);二、电磁敏感度(Electromagnetic susceptibility , EMS)。电磁兼容设计基本目的:A

0评论2018-09-081454