1.5 减小反激式变压器的EMI性能

  • 本课程为精品课,您可以登陆eeworld继续观看:
  • 1.5 减小反激式变压器的EMI性能
  • 继续观看
展开字幕 关闭字幕 时长:7分54秒
评论 收藏 上传者:hi5
大家好,我叫李思聪 是德州仪器 ACDC 小功率产品线的市场工程 我要介绍的主题是如何优化变压器的设计 来改进反激变换器的效率和 EMI 性能 今天介绍最后一部分的内容 反激变压器EMI 及减少方法 这边要分析的 EMI 问题主要指共模噪声的问题 在分析之前先做两个假设 首先由于 Cb 的电容值很大 所以呢在高频情况下容抗很小 所以可以等效为短路 那么主功率开关管两端的电压 实际上就是加到了变压器初级绕组两端的电压 那么另外一个是输出电压的参考点 在不同的运用连接的方式不一样 有些运用会连接到了大地 有些运用会悬空 那么如果是悬空的话 可以等效为这个参考点 接了一个很小的分布电容到大地 那么在这里我们假设这个参考点 是接到了大地 由于主开关管工作在快速的开通和关断状态 所以在其两端就会产生很大的电压跳变 也就是 dv/dt ,那么当这个 dv/dt 加到了 变压器初级绕组时在这个变压器初次级绕组之间 分布电容上就会产生了位移电流 这个位移电流通过大地的时候 就形成了共模噪声 通常来说要减少这个共模噪声 就要减少这个分布电容 减小漏感就会增大这个分布电容 从而会恶化这个共模噪声 在绕组间加屏蔽是减少共模噪声的常用方法 也就是在初次级绕组之间加一个屏蔽铜箔 电气连接到了初级侧的近电位点 也就是输入电压的负极 或者输入电压的正极 那么屏蔽层的作用是把 从初级绕组流到次级绕组的位移电流 排入到这个初级侧 那么这样可以减小 变压器初级流到次级的这个位移电流 也就是共模噪声 那么这边要加的屏蔽铜箔层要尽量的比较薄 那么可以减少涡流损耗 另外屏蔽层的电气连接点连接位置不同 其作用也不一样 通常的方法是把它放到了中心点 如这个图所示 理论上还可以通过增加一个辅助绕组 来抵消初级绕组产生的共模噪声 如图所示 但是呢这种方法要保证 两个绕组对次级绕组的分布电容要一样 这样才能达到抵消的作用 那么实际生产时很难保证这种一致性 还可以通过组合抵消绕组 和屏蔽层的方式来平衡共模噪声 一方面这个屏蔽层 屏蔽了从初级绕组流到次级绕组的这个共模噪声 另外一方面由于这个屏蔽层 连接到了这个抵消绕组上 所以呢它是一个跳变的电压 那么用这个跳变电压可以抵消 次级绕组产生的共模噪声 这种方法在实际应用中重复性比较好 这边用一个优化设计后的变压器为例子 来说明这种方法 这个变压器的初次级绕组是用三明治的方法绕制的 初级绕组共有四层 均匀的分为两部分 而次级绕组只有六匝 一层均匀的分布到了窗口中 NB1 是辅助电源的这个绕组 NB2 是共模抵消的绕组 那么 NB2 的一端接到 NB1 另外一端是悬空的 那么 NB1 跟 NB2 总的匝数也是6匝 那么它们是一层均匀的分布 且加到了初级绕组跟次级绕组的下面这个交界面中间 那么 NB1 跟 NB2 这个绕组它的作用是 一方面屏蔽了这个下面这部分初级绕组 对次级绕组产生的这个共模噪声 另外一方面它抵消了次级绕组产生的共模噪声 同样的一个屏蔽层被加到了上面这个次级 初级绕组与次级绕组之间的这个交界面 那么它的作用一方面是 屏蔽了上半部分这个初级绕组 对次级绕组产生的共模噪声 另外一方面由于这个屏蔽层 被加到了 NB1 的这个3匝的地方 那么这个屏蔽层相当于一个跳变的一个电压 那么它的平均电压 跟这个次级绕组的平均电压是相同的 所以另外一方面它抵消了 这个次级绕组产生这个共模噪声 这里还设计了一个低成本的变压器 初次级绕组是用普通的方法绕制 辅助电源的绕组被放置在了初次级绕组之间 但是没有优化它这个抵消的这个效果 前面设计的两个变压器被放置到 同1块 65W 的电源板上 那么仅仅改变这个变压器 EMI 的这个测量结果被放到了这个图上 那么从这边图上可以看到 这个 EMI 的这个差异 相差了 26dB,那么可见变压器 绕组结构的优化设计对 EMI 影响是非常大的 谢谢大家
课程介绍 共计5课时,56分54秒

优化变压器设计来改进反激式变换器的效率和EMI性能

EMI 优化 变换器 变压器 效率 反激式

介绍如何通过优化变压器的绕组结构来减小变压器的磁心损耗铜损漏感损耗。并介绍了如何用屏蔽和抵消绕组的方法来平衡或减小共模噪声
展开

讲师

讲师: 林思聪

HVP/LPC市场工程师, 12年的开关电源设计和电源管理IC定义的工作经验

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新文章 手机版

站点相关: EEWORLD首页 EE大学堂 论坛 下载中心 Datasheet 活动专区 博客

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved