開(kāi)關(guān)電源變壓器添加繞組并接地有何意義?
很多工程師都知道開(kāi)關(guān)電源變壓器在繞線(xiàn)時(shí)在原邊繞組和副邊繞組之間加一個(gè)繞組并接地可以起到屏蔽作用,但到底是怎么樣一個(gè)機(jī)理?有些工程師并沒(méi)有很好的理解。
EMI 傳播路徑如下
Mosfet/Diode 到散熱片的雜散電容 Cm/Cd;及散熱片到地的雜散電容 Ce 等途徑而耦合到 LISN 被取樣電阻所俘獲。
在不加屏蔽的情況下一般的應(yīng)對(duì)措施是在在 Rs 的地端和 C2 的地間接一個(gè) Y 電容(472)。
它的作用是雙重的,一是為 Mosfet 動(dòng)作產(chǎn)生且串到變壓器副邊的 noise 電流(如 I4),提供一個(gè)低阻抗的回路,減小到地的電流。二是為二次側(cè) Diode 產(chǎn)生的且串到變壓器原邊的 noise 電流提供低阻抗回路,從而減小流過(guò) LISN 的電流。
增加屏蔽后是怎么抑制 EMI 傳播的?如下圖
這種接法是把 C1 分成了兩個(gè),原邊對(duì)屏蔽,副邊對(duì)屏蔽,各自接地 是的,就是把它分為兩個(gè)電容,在中間點(diǎn)接地。把初級(jí)的噪聲旁路掉。 在初次級(jí)增加一塊金屬板就可以把初次級(jí)的電容變成兩個(gè)。
這樣初級(jí)的噪聲就可以從金屬板旁路到地。
高頻變壓器的層間屏蔽的繞法與對(duì)比
高頻變壓器的添加方法
1. 用一個(gè)長(zhǎng)條的銅或鋁箔包在電源變壓器的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間,包繞一圈多,但首尾不可以相碰(短路),用焊接或裹緊的方式引出接地。它的里面和外面要有絕緣層,在它的外面繞次級(jí)繞組。
2. 用直徑 0.1~0.3 的漆包線(xiàn)密繞一層,繞在電源變壓器的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間,一端空著另一端引出接地。它的里面和外面也要有絕緣層。
屏蔽層引出一根線(xiàn)要接地也即電位的參考點(diǎn)。常規(guī)的屏蔽是做在初次級(jí)繞組之間。無(wú)論是最外層還是里面繞組間做屏蔽都需要注意:用銅箔包裹繞組時(shí),銅箔頭尾重疊需要絕緣,道理很簡(jiǎn)單:不絕緣就重疊相接就是一匝短路的線(xiàn)圈!
高頻變壓器中線(xiàn)繞屏蔽和銅箔屏蔽的差別
除了高頻變壓器的工藝上的區(qū)別,繞線(xiàn)屏蔽和銅箔屏蔽這兩種屏蔽效果差不多。用在具體的電源也不一定就說(shuō)得上那個(gè)好。至于為什么用線(xiàn)屏蔽,可考慮的因素也比較多,成本,效率等。還有一點(diǎn)就是用線(xiàn)屏蔽可以更靈活的來(lái)設(shè)計(jì),比如屏蔽的起點(diǎn),終點(diǎn),繞線(xiàn)方向這對(duì)屏蔽效果也會(huì)有實(shí)際的影響。
用銅線(xiàn)屏蔽成本會(huì)低,它可以自動(dòng)化生產(chǎn),很多企業(yè)有自動(dòng)機(jī)器;還有用銅線(xiàn)屏蔽時(shí)生產(chǎn)的產(chǎn)品一致性效果很好在 EMI 測(cè)試時(shí);
有的屏蔽銅線(xiàn)是做補(bǔ)充繞組使用的,來(lái)調(diào)整內(nèi)部的繞組電容,很方便調(diào)整圈數(shù),在開(kāi)關(guān)變壓器中常用到。