侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

开关电源系统变压器的屏蔽层技术抑制EMI的设计

去掉共模滤波电感,在变压器中增设一次侧屏蔽绕组如下图所示;

并将E 与A 点(电容Cin正极)相连。此时,一次侧屏蔽绕组代替了原一次绕组的最外层,假设一次侧屏蔽绕组与二次绕组间的寄生电容与原变压器一次侧最外层绕组与二次绕组的寄生电容相同,则:

变压器内部不设置屏蔽在电路中增设共模滤波电感的传导EMI 测试结果

由表达式可知:在电路工作情况不变的状况下,共模电流i1的第一项减小为原来的1/(2m +1),故传导EMI 减小了,测试结果如下图所示。

由于在共模传导EMI 的模型中输入滤波电容Cin是短路的,因此,若将E 与电容Cin负极相连,屏蔽绕组对传导EMI的抑制效果与E点、A点相连的情况是一致的,测试结果如下所示:

变压器内部增设一次侧屏蔽绕组

变压器内部设置一次侧屏蔽绕组并将出线与输入滤波电容正极相连的传导EMI 测试结果

变压器内部设置一次侧屏蔽绕组并将出线与输入滤波电容负极相连的传导EMI 测试结果

在变压器内部再增设次级屏蔽绕组如下图所示:

并将E点与A点相连,将F点与C点相连,此时,一次侧屏蔽绕组与次级屏蔽绕组的感应电动势和寄生电容分布情况是基本一致的,近似有:

表达式中:Cx为一侧屏蔽绕组与另一屏蔽绕组间的寄生电容值。通过两屏蔽绕组耦合的共模电流近似为零,但一次侧与次级屏蔽绕组不可能完全一致,因此,屏蔽绕组之间仍会有共模干扰电流,但得到了极大的衰减,测试结果如下所示。

变压器内部设置一次侧屏蔽绕组和次级屏蔽绕组

变压器内部设置2 层屏蔽绕组的传导EMI 测试结果

如果将2 层屏蔽绕组换为2 层屏蔽铜箔,由于两层屏蔽铜箔感应电动势和寄生电容分布的分布更为相似,因此,对共模传导电流就有更好的抑制效果,测试结果如下图所示。

变压器内部设置两层屏蔽铜箔的传导EMI测试结果

理论及试验结果:在变压器中增加屏蔽层,可以对共模传导EMI 起抑制作用,尤以两层铜箔的屏蔽效果最好。具体设计中,可根据电源共模传导EMI的严重程度来选择相应的屏蔽措施。

由于各类变换器中产生共模传导EMI 的机理是相同的,所以,上述共模传导干扰的模型和屏蔽层的设计方法同样适用于其它开关电源的拓扑架构设计。

阿杜老师的理论与实践是:

对于开关电源系统:FLY开关电源输入、输出侧与大地之间存在着电位差的高频变化,是造成共模EMI 的根本原因。理论与实践表明,在一次绕组与二次绕组之间设置屏蔽绕组或屏蔽铜箔,可以抑制一次侧与次级之间的共模电流,减少共模传导EMI。

更多技术设计应用及技术交流;请关注阿杜老师!

杜佐兵

电磁兼容(EMC)线上&线下高级讲师

杜佐兵老师在电子行业从业近20年,是国家电工委员会高级注册EMC工程师,武汉大学光电工程学院、光电子半导体激光技术专家。目前专注于电子产品的电磁兼容设计、开关电源及LED背光驱动设计。

2019年研讨会-北京站开始-有缘相聚吧!!

《物联网与智能设备:EMI的分析与设计技巧》

技术无止境,只要肯攀登!我的追求理念:在当今这个时代,在一个领域成为专家,并不难。难的是,持续地保持在这个领域的深度。

既钻研就到极致!

Once begin to research, persist it for extreme excellence)!!

更多应用细节& EMC知识参考文献设计:

2018年的以下设计系列内训效果非常好;关键是解决了问题,得到了正解!

任何的EMC及电子电路的可靠性设计疑难杂症;先分析再设计才是高性价比的设计!

实际应用中电子产品的EMC及电路设计涉及面比较广;我的系统理论及课程再对电子设计师遇到的实际问题进行实战分析!先分析再设计;实现性价比最优化原则!

<上一页  1  2  3  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

电源 猎头职位 更多
文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号