開關電源變壓器設計,EMI噪聲低到讓你不信!
發布時間:2015-09-02 責任編輯:sherry
【導讀】在開關電源設計中,功率變壓器的設計極為關鍵,尤其是工作頻率提高後,要達到電源的功率密度盡量高,同時要滿足較好的EMC指標有一定的難度。下麵介紹一種變壓器設計方法,可大大改善開關電源的EMI噪聲。
由於一次側和二次側繞組間寄生電容的存在,變壓器“開關”時,在分界處存在dV/dt,將“靜默層”布置在絕緣膠帶的兩側,即一次側和Vin相連的一端,二次側和地相連的一端,分別布置在絕緣膠帶兩側,可以減小分界處寄生電容的dV/dt。由於場效應管的漏極電壓是波動的,將其繞為骨架的第一層,這樣外層可屏蔽內層發射的電磁場。圖1和圖2給出了兩種低噪聲的繞線技術,可應用在典型的反激變換器變壓器中。

方法一:如圖1所示,二次側繞組與二極管連接的末端必須緊鄰絕緣膠帶,因此絕緣膠帶的兩端將有一定大小的dV/dt,但該dV/dt比一次側繞組的漏極相連端與絕緣膠帶相鄰時小得多。此變壓器的優點是二次側繞組的“靜默端”位於最外層,它本身就能很好的屏蔽變壓器的輻射。

方法二:如圖2所suo示shi,使shi兩liang個ge靜jing默mo端duan與yu絕jue緣yuan膠jiao帶dai相xiang鄰lin,此ci變bian壓ya器qi的de優you點dian是shi穿chuan越yue邊bian界jie的de共gong模mo噪zao聲sheng減jian小xiao,但dan變bian壓ya器qi的de外wai部bu噪zao聲sheng比bi較jiao大da,需xu要yao在zai外wai部bu繞rao上shang銅tong皮pi屏ping蔽bi(即法拉第屏蔽)。

在變壓器骨架窗口裕量充足的情況下,通常還需要在變壓器內部一次側和二次側之間使用銅皮“隔離”,從而屏蔽繞組產生的噪聲。如果窗口裕量不是很充分,可以考慮將一次側的IC供電繞組作為法拉第屏蔽。如圖3所(suo)示(shi),繞(rao)組(zu)的(de)兩(liang)端(duan)均(jun)交(jiao)流(liu)耦(ou)合(he)至(zhi)一(yi)次(ci)側(ce)地(di),使(shi)一(yi)次(ci)側(ce)主(zhu)繞(rao)組(zu)發(fa)射(she)的(de)容(rong)性(xing)噪(zao)聲(sheng)減(jian)小(xiao),因(yin)此(ci)傳(chuan)導(dao)至(zhi)二(er)次(ci)側(ce)的(de)共(gong)模(mo)噪(zao)聲(sheng)大(da)大(da)減(jian)小(xiao)。使(shi)用(yong)法(fa)拉(la)第(di)屏(ping)蔽(bi)的(de)缺(que)點(dian)是(shi)漏(lou)感(gan)大(da)大(da)增(zeng)加(jia),從(cong)而(er)降(jiang)低(di)了(le)效(xiao)率(lv)。所(suo)以(yi)我(wo)們(men)在(zai)反(fan)激(ji)變(bian)換(huan)器(qi)變(bian)壓(ya)器(qi)內(nei)部(bu)一(yi)般(ban)不(bu)使(shi)用(yong)任(ren)何(he)常(chang)規(gui)的(de)屏(ping)蔽(bi),但(dan)經(jing)常(chang)使(shi)用(yong)法(fa)拉(la)第(di)屏(ping)蔽(bi)。
[page]
在為客戶設計定製產品時,客戶要求在不加外圍輔助電路的情況下,要求傳導過CLASS B,根據方法一,在結合使用傳統的“三明治繞法”不(bu)僅(jin)解(jie)決(jue)了(le)傳(chuan)導(dao)的(de)問(wen)題(ti),還(hai)解(jie)決(jue)了(le)隻(zhi)用(yong)方(fang)法(fa)一(yi)帶(dai)來(lai)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)漏(lou)感(gan)大(da)的(de)問(wen)題(ti),從(cong)而(er)提(ti)高(gao)了(le)電(dian)源(yuan)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing),也(ye)達(da)到(dao)了(le)客(ke)戶(hu)的(de)要(yao)求(qiu)。該(gai)定(ding)製(zhi)產(chan)品(pin)繞(rao)線(xian)順(shun)序(xu)如(ru)表(biao)1所示,傳導結果如圖4所示,峰值最少有20dB的裕量,平均值也有10dB的裕量。

對於帶變壓器拓撲結構的開關電源來說,變壓器的電磁兼容性(EMC)設計對整個開關電源的EMC水平影響較大。通常情況下,加裝電源線濾波器是抑製傳導EMI的(de)必(bi)要(yao)措(cuo)施(shi)。但(dan)是(shi),僅(jin)僅(jin)依(yi)靠(kao)電(dian)源(yuan)輸(shu)入(ru)端(duan)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)來(lai)抑(yi)製(zhi)幹(gan)擾(rao)往(wang)往(wang)會(hui)導(dao)致(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi)中(zhong)元(yuan)件(jian)的(de)電(dian)感(gan)量(liang)增(zeng)加(jia)和(he)電(dian)容(rong)量(liang)增(zeng)大(da)。而(er)電(dian)感(gan)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)使(shi)體(ti)積(ji)增(zeng)加(jia)、電容量的增大受到漏電流安全標準的限製。本文提出了新的變壓器設計方法。 不僅能減少電源線濾波器的體積,對傳導電磁幹擾(EMI)的抑製能力更強,且能降低變壓器的製作成本和工藝複雜程度。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 芯科科技Tech Talks與藍牙亞洲大會聯動,線上線下賦能物聯網創新
- 冬季續航縮水怎麼辦?揭秘熱管理係統背後的芯片力量
- 從HDMI 2.1到UFS 5.0:SmartDV以領先IP矩陣夯實邊緣計算基石
- 小空間也能實現低噪供電!精密測量雙極性電源選型指南,覆蓋小功率到大電流全場景
- 直擊藍牙亞洲大會 2026:Nordic 九大核心場景演繹“萬物互聯”新體驗
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
風力渦輪機
風能
風扇
風速風向儀
風揚高科
輔助駕駛係統
輔助設備
負荷開關
複用器
伽利略定位
幹電池
幹簧繼電器
感應開關
高頻電感
高通
高通濾波器
隔離變壓器
隔離開關
個人保健
工業電子
工業控製
工業連接器
工字型電感
功率表
功率電感
功率電阻
功率放大器
功率管
功率繼電器
功率器件



