【EMI 知识充电节】+基于线屏蔽变压器电容模型的反激式转换器EMI降低技术

介绍一种使用线屏蔽的反激式转换器的共模 EMI 降低技术。推导了反激式变压器的电容模型,并用它来确定线屏蔽匝数和补偿电容器的值,以最大限度地降低噪声电压。提供了实际适配器的实验结果,以验证所提出方法的有效性。
反激式转换器因其结构简单、成本低而被广泛用于低功率转换器应用。然而,该转换器通常使用电源开关的硬开关,这是低于几 MHz 的低频范围内传导 EMI 的主要来源
电源线滤波器通常用于降低传导 EMI,但 Y 电容器的尺寸受到最近对漏电流的严格要求的限制。因此,降低共模 (CM) EMI 在转换器设计中具有重要意义
为了克服这个问题,近年来研究了噪声消除方法。线屏蔽技术是消除低频传导 EMI 的有效方法,无需增加 Y 和耦合电容器的尺寸 。然而,实证方法仍然用于实际设计。
提供线屏蔽的系统设计。首先推导带有导线屏蔽层的反激式变压器的电容模型,分析噪声电压与导线屏蔽层之间的关系。最小化噪声电压的屏蔽线匝数是基于该模型计算的。还讨论了使用电容器的补偿技术,以消除舍入和测量误差的影响。提供了实际适配器的实验结果以验证所提出方法的有效性

1、电线屏蔽技术
图 1 显示了带屏蔽线的反激式转换器中的 CM 噪声路径和消除机制,其中 I cm 表示通过耦合电容器和 LISN 端子的噪声电流。反激式变压器的绕组间电容器形成与开关电压的 dv/dt 相关的噪声电流路径。由于耦合电容与LISN端并联,增加耦合电容可以降低流向LISN的噪声电流。然而,它也增加了漏电流
图 1 显示了带屏蔽线的反激式转换器中的 CM 噪声路径和消除机制,其中 I cm 表示通过耦合电容器和 LISN 端子的噪声电流。反激式变压器的绕组间电容器形成与开关电压的 dv/dt 相关的噪声电流路径。由于耦合电容与LISN端并联,增加耦合电容可以降低流向LISN的噪声电流。然而,它也增加了漏电流
线屏蔽可以用来克服这个问题。抵消电流 I sh 由导线屏蔽层产生,噪声电流分别在通过耦合电容器和 LISN 端子的路径中被 I sh 抵消。从该图中可知,如果 CM 噪声,则 LISN 的噪声电压 (V LISN) 为零电流被电流 I sh 完全抵消。
因此,设计问题是如何确定能够产生准确抵消电流的屏蔽线匝数。然而,它不能根据变压器绕组和屏蔽绕组之间的简单磁关系来计算,因为它们在感兴趣的频率范围内还被这些绕组的绕组间电容耦合。因此,有必要推导反激变压器的电容模型来设计线屏蔽层

由于相关内容较多,并且含有较多推导过程,所以附上原文,大家感兴趣的话可以留言讨论。
希望能够帮助大家解决一些 emi方面的 问题

参考原文在这里