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DC-DC转换器EMI工程师指南(第8部分):共模噪声 隔离设计中的缓解措施 ... ...

2022-5-26 10:25| 发布者: 闪电| 查看: 7| 评论: 0|原作者: Timothy Hegarty

摘要: 最近,隔离直流稳压器用高频变压器的性能要求变得更加严格,尤其是在电磁干扰(EMI)方面。本系列文章的第7部分 详细介绍了隔离反激中共模(CM)噪声的主要来源和传播路径监管者虽然高压(dv/dt)开关节点是CM噪声的 ...



最近,隔离直流稳压器用高频变压器的性能要求变得更加严格,尤其是在电磁干扰(EMI)方面。本系列文章的第7部分[1-7] 详细介绍了隔离反激中共模(CM)噪声的主要来源和传播路径
监管者

虽然高压(dv/dt)开关节点是CM噪声的主要来源,但分布式内部绕组变压器的电容表示CM噪声的关键耦合路径。使用简单方便的变压器的双电容模型在第7部分中,CM噪声的等效电路模拟了位移

流经变压器电容的电流。只需一个信号发生器和一个示波器即可提取寄生电容并表征变压器的CM噪声性能,无需用于在线测试。

第8部分现在回顾隔离dc-dc转换器电路的CM噪声抑制。转换器在高电压下运行输入电压,如移相全桥[8]和LLC串联谐振变换器[9]在以下应用中由于电动汽车车载充电,数据中心电源系统和射频功率放大器电源可以产生CM电流较大。当应用氮化镓(GaN)开关器件时,这种效应更加明显,如它们的dv/dt比硅对应物高。

在隔离设计(包括对称电路)中,有多种技术可用于降低CM噪声布置,在一次和二次接地之间连接电容器,屏蔽,增加平衡电容器,优化变压器绕组设计,并使用可调CM抵消辅助绕组。

本文回顾了这些技术,重点介绍了反激电路。

对称电路设计在对称拓扑中,具有互补电势的开关节点接地成对显示。如果相关寄生电容相同,则产生的CM位移电流将大致相互抵消。

图1a显示了基于单片双开关LM5015的双开关正激转换器的示意图德克萨斯仪器公司的正向直流稳压器IC。【10,11】图1b显示了配置有一次绕组和二次绕组分开。两个变换器都有对称的一次侧电路,且相位不一致电压切换波形,指定为SW1和SW2,产生极性相反的CM电流,因此降低总CM噪音。

图1:。具有对称一次侧电路和等幅值的平衡绕组拓扑,低CM噪声特征的异相dv/dt切换波形:两个正向开关 转换器(a);带分裂初级和次级绕组的反激变换器(b)。

图1a中的双开关正激变换器是众所周知的拓扑,但可能是其有利的CM噪声签名被低估了。图1b中的平衡绕组反激变换器也具有对称二次绕组。如果绕组交错缠绕(以实现较低的漏感)。该电路的主要缺点是需要一个参考SW2。



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