對(duì)開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)電路產(chǎn)生的電磁脈沖騷擾是開(kāi)關(guān)電源的主要騷擾源之一。那么開(kāi)關(guān)電源中變壓器初、次級(jí)線圏之間的屏蔽層脈沖騷擾失效的原因、解決方法和注意事項(xiàng)是什么呢？今天小編為大家一一講解。

開(kāi)關(guān)電路的定義

開(kāi)關(guān)電路是開(kāi)關(guān)電源的核心，主要由開(kāi)關(guān)管和高頻變壓器組成。它產(chǎn)生的dU/dt是具有較大輻度的脈沖，頻帶較寬且諧波豐富。大部分變壓器釆用屏蔽設(shè)計(jì)，屏蔽層位于初級(jí)線圈與次級(jí)線圈之間，并且屏蔽層通過(guò)導(dǎo)線接至初級(jí)線圈的0V。使用非屏蔽變壓器，在傳導(dǎo)騷擾與輻射發(fā)射的項(xiàng)目上均需要達(dá)到EN55022標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的CLASS B要求。

開(kāi)關(guān)電源中變壓器初、次級(jí)線圏之間的屏蔽層脈沖騷擾失效分析

開(kāi)關(guān)電源中變壓器初、次級(jí)線圏之間的屏蔽層脈沖騷擾產(chǎn)生的因素

1、開(kāi)關(guān)管負(fù)載為高頻變壓器初級(jí)線圈，是感性負(fù)載。在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通瞬間，初級(jí)線圈產(chǎn)生很大的涌流，并在初級(jí)線圈的兩端出現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓；在開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)瞬間，由于初級(jí)線圈的漏磁通，致使一部分能量沒(méi)有從一次線圈傳輸?shù)蕉尉€圈，儲(chǔ)藏在電感中的這部分能量將和集電極電路中的電容、電阻形成帶有尖峰的衰減振蕩，疊加在關(guān)斷電壓上，形成關(guān)斷電壓尖峰。這種電源電壓中斷會(huì)產(chǎn)生與初級(jí)線圈接通時(shí)一樣的磁化沖擊電流瞬變，這個(gè)噪聲會(huì)傳導(dǎo)到輸入福岀端，形成傳導(dǎo)騷擾。

2、脈沖變壓器初級(jí)線圈，開(kāi)關(guān)管和濾波電容構(gòu)成的高頻開(kāi)關(guān)電流環(huán)路可能會(huì)產(chǎn)生較大的空間輻射，形成輻射騷擾。如果電容濾波容量不足或高頻特性不好，電容上的高頻阻抗會(huì)使高頻電流以差模方式傳導(dǎo)到交流電源中形成傳導(dǎo)騷擾。同時(shí)變壓器的初、次級(jí)之間存在分布電容，使得初級(jí)回路中產(chǎn)生的騷擾向次級(jí)回路傳遞，，如下圖所示，一方面加大騷擾傳遞環(huán)路，另一方面將有更多的電流流入LISN,從而進(jìn)一步惡化其EMI特性。

3、在變壓器中增加屏蔽層，并與初級(jí)回路的0V相接后，如下圖所示，相當(dāng)于截?cái)囹}擾向后傳遞的路徑。從等效電路上看是將騷擾源封閉在了較小的環(huán)路內(nèi)，從而抑制傳導(dǎo)發(fā)射騷擾與輻射發(fā)射騷擾。

解決方法

1、開(kāi)關(guān)電源變壓器初級(jí)的共模噪聲向次級(jí)噪聲傳遞是開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品EMI問(wèn)題的一個(gè)主要原因，為截?cái)噙@種傳遞的路徑，需要在繞制變壓器時(shí)，在初級(jí)與次級(jí)之間加上屏蔽層， 并接至直流地上或直流的高壓端。

2、為了保證發(fā)揮屏蔽層良好的隔離作用，屏蔽層與直流地或直流的高壓端連接要保證 “零阻抗”，這是屏蔽效果好壞的關(guān)鍵。實(shí)踐證明，具有長(zhǎng)寬比小于5,且沒(méi)有任何縫隙、 通孔的單一金屬導(dǎo)體具有極低的阻抗。

注意事項(xiàng)

1、在變壓器中采用屏蔽技術(shù)，可以有效地抑制開(kāi)關(guān)電源中共模噪聲向后一級(jí)電路傳 輸。這種屏蔽并非一般意義上的電磁屏蔽，而是一種靜電屏蔽，屏蔽層要求接地（或接0V,或接另一極）；電磁屏蔽用的導(dǎo)體原則上可以不接地，但對(duì)于靜電屏蔽來(lái)說(shuō)，不接地的屏蔽導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生所謂“負(fù)靜電屏蔽”效應(yīng)。 

2、類似這種屏蔽技術(shù)在開(kāi)關(guān)電源中還有一種應(yīng)用，如功率開(kāi)關(guān)管和輸出二極管通常 有較大的功率損耗，為了散熱往往需要安裝散熱器或直接安裝在電源底板上。

3、器件安裝時(shí) 需要導(dǎo)熱性能好的絕緣片進(jìn)行絕緣，這就使器件與底板和散熱器之間產(chǎn)生了分布電容，即下圖中的Cp,開(kāi)關(guān)電源的底板是交流電源的地線，因而通過(guò)器件與底板之間的分布電 容將電磁騷擾耦合到交流輸入端產(chǎn)生共模干擾，解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是采用兩層絕緣片之 間夾一層屏蔽片，并把屏蔽片接到直流地上，割斷RF騷擾向輸入電網(wǎng)傳播的途徑。

以上就是關(guān)于開(kāi)關(guān)電源中變壓器初、次級(jí)線圏之間的屏蔽層脈沖騷擾失效分析的相關(guān)知識(shí)，希望對(duì)您有所幫助，廣東優(yōu)科檢測(cè)是獲得CNAS資質(zhì)認(rèn)可的EMC電磁兼容第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，可提供EMC浪涌（沖擊）抗擾度測(cè)試、EMC輻射發(fā)射測(cè)試、EMC抗擾度測(cè)試、空調(diào)EMC測(cè)試、EMC摸底測(cè)試、EMC傳導(dǎo)測(cè)試、汽車電子EMC測(cè)試、EMC諧波電流測(cè)試、EMC靜電測(cè)試、燈具EMC測(cè)試等檢測(cè)認(rèn)證服務(wù)，并可出具第三方檢測(cè)報(bào)告，我們期待與您合作！