中心議題：

• 高次諧波的抑製
• 扼流圈L11與C11組成低通濾波器
• 緩衝電路的分析
• 如何進行光電隔離

解決方案：

• 選用TOPSwicth係列的TOP223Y芯片 
• 共模和差模濾波器方案

引言     　　

功率開關器件的高額開關動作是導致開關電源產生電磁幹擾(EMI)的主要原因。開關頻率的提高一方麵減小了電源的體積和重量，另一方麵也導致了更為嚴重的EMI問題。如何減小產品的EMI，使其順利通過FCC或IEC1000等EMC標準論證測試，已成為目前急須解決的問題。圖11 EMI分析　　

具體電路如圖1所示。　　

輸入為交流220V，經功率二極管整流橋變為直流作為反激變換器的輸入，輸出為三組直流：＋5V，15V
，12V
，另外有一輔助電源5V，用來給光耦PC817供電。控製電路用反饋控製
，選用TOPSwicth係列的TOP223Y芯片。 

kaiguandianyuangongzuoshi

，qineibudedianyahedianliuboxingdoushizaifeichangduandeshijianneishangshenghexiajiangde，yinci
，kaiguandianyuanbenshenshiyigezaoshengfashengyuan。kaiguandianyuandeganraoanzaoshengyuanzhongleifenweijianfengganraohexieboganraoliangzhong。shidianyuanchanshengdeganraobuzhiyuduidianzixitonghedianwangzaochengweihaidegenbenbanfashixueruozaoshengfashengyuan，huozheqieduandianyuanzaoshenghedianzixitong、電網之間的耦合途徑。　　

本電路中，交流輸入電壓Ui經功率二極管整流橋變為正弦脈動電壓，經電容C12平滑後變為直流

，但電容電流的波形不是正弦波而是脈衝波。如圖2所示。　　

由圖2zhongdianliuboxingkezhi

，dianliuzhonghanyougaocixiebo。daliangdianliuxiebofenliangliurudianwang
，zaochengduidianwangdexiebowuran。lingwai，youyudianliushimaichongbo，shidianyuanshurugonglvyinshujiangdi。

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2.1 高次諧波的抑製　　

在電路中采用共模扼流圈L11來抑製高次諧波。　　

對開關電源二根進線而言，存在共模幹擾和差模幹擾，如圖3（a）及圖3（b）所示。　　

在差模幹擾信號作用下
，幹擾源產生的電流i
，在磁芯中產生方向相反的磁通Φ

，磁芯中等於沒有磁通，線圈電感幾乎為零。因此不能抑製差模幹擾信號。 　　

zaigongmoganraoxinhaozuoyongxia
，liangxianquanchanshengdecitongfangxiangxiangtong，youxianghujiaqiangdezuoyong，meiyixianquandianganzhiweidanducunzaishideliangbei。yinci，zhezhongjiefadediancixianquanduigongmoganraoyouhenqiangdeyizhizuoyong。　　

電路中在電網與整流橋之間插入一共模扼流圈，該扼流圈對電網頻率的差模網側電流呈現極低的阻抗，因而對電網的壓降極低；而對電源產生的高頻共模噪聲，等效阻抗較高，因而可以得到希望的插入損耗。  　　

2.2 扼流圈L11與C11組成低通濾波器 　　

扼流圈L11的等效電感為L，以電源端作為輸入，電網方向作為輸出，則電路圖如圖4所示。　　

其傳遞函數幅值為 

如圖5所示。由此可見
，以上LC網絡組成的低通濾波器

，可濾除ω0=1/LC11以上的高次諧波。　　

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2.3 共模和差模濾波器方案　　

本電路主要的EMI問題是電源噪聲傳入電網，將原來的共模扼流圈L11與電容C11及C12組成的濾波電路變為如圖6所示電路。L1，L2，C1可除去差模幹擾，L3
，C2，C3可除去共模幹擾。L1，L2為不易磁飽和的材料；C1可選陶瓷電容；L3為共模扼流圈；選定C=C2=C3及截止頻率fo，則可根據L3=1/〔(2πfo)2C〕計算L3；選定C1及截止頻率fo
，可根據L1=L2=1/〔2(2πfo)2C1〕計算L1及L2。 　　

2.4 緩衝電路　　

由於開關的快速通斷，開關電流

、電壓波形為脈衝形式，產生噪聲汙染，增大了電源輸出紋波
，影響了電源的性能。　　

在電路中，輸入為交流220V
，經整流後電容上的電壓約為交流有效值的1.2～1.4倍，即最大時為Ucm=220×1.4=308V。另外，變壓器副邊折合到原邊的電壓Up=Un×88/9，Un取副邊第一繞組的電壓
，一般為9V左右，使穩壓輸出為5V。則Up=88V。因此，開關關斷時所要承受的總電壓Ut=Ucm＋Up=308＋88=396V。可見有必要對開關進行過壓保護。電路選用的TOPSwitch開關芯片，其內部有過壓保護和緩衝電路。為保險起見，還增加了外部的緩衝電路，由R和C組成。  　　

未加入緩衝電路和加入緩衝電路之後開關管電壓ut和管電流ic及關斷功耗pt的波形如圖7(a)及圖7（b）所示。加RC緩衝電路後，開關電壓上升速率變慢
，噪聲減弱
，抑製了EMI
，並且開關功耗變小，使管子不致因過流過熱而損壞。緩衝電路中的R在開關開通，電容C放電時起限流作用，避免對開關管的衝擊。　　

對於開關開通時的電流衝擊，由於有變壓器原邊線圈Np的限流，在電路中沒加限流電感。　　

2.5 光電隔離　　

Flyback電路中使用PC817光耦對主電路和控製電路進行隔離。電源電路中
，開關的控製非常重要
，精度、穩定性要求高，且控製電路對噪聲敏感，一旦有噪聲，控製電路中的控製信號就會紊亂，嚴重影響電源的工作和性能。因此，用PC817將電源中的兩部分進行隔離，這樣便防止了噪聲通過傳導的途徑傳入到控製電路中。　　

3 結語　　

通過EMIfenxijicaiyongxiangyingdeyizhifangfa

，shejidekaiguandianyuanjuyoukangdianciganraoxingqiang，dianyuanwendingxinggaodetedian。zaifengrenjisifukongzhixitongzhong，manzuleduisanlingmokuai（IPM）的驅動控製，使電機運行安全可靠
、穩定。