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开关电源:FLY变压器的磁对消技术的原理及测试方法!

导读: EMC在电子产品/设备已经成为可靠性的重要组成部分;将越来越被重视!特别对于我们的工业&消费类产品要求满足其相应的认证和出口要求,对应的国家政策也在不断完善。

EMC在电子产品/设备已经成为可靠性的重要组成部分;将越来越被重视!特别对于我们的工业&消费类产品要求满足其相应的认证和出口要求,对应的国家政策也在不断完善;随着电子产品/设备的供电系统都开始大量运用高频开关电源并且也越来越高端化;因此对电源环境的要求就越来越高;EMC将是越来越重要!

电子产品/设备我们经常碰到的EMI的问题;我的讲座及我的公众号来进行深度剖析!

《开关电源:EMC的分析与设计》&《开关电源系统电磁兼容进级设计与优化!》我在课程中说到,如果对电子电路了解,懂得开关电源的基本原理;我的这个课程能保证电子设计师们都能解决90%的EMC问题了!课程我讲实战方法,理论在我的公众号分析!!

如果开关电源系统的产品没有地线设计:例如塑料机壳产品-即浮地设计!针对开关电源系统-开关变压器的EMI设计我推荐使用低共模噪声的变压器设计技术;对开关变压器我推荐使用屏蔽绕组技术;

变压器实现低共模噪声的原理:

上图为变压器实施低噪声的结构设计,变压器的初次间以及绕组之间存在分布电容的影响;由于FLY变压器进行输出电压变化时,其匝比就不会是1:1的对应关系;对于大部分输出是降压的设计;VP(初级的电压)就会大于VS(次级的电压)并且方向相反;就会出现初次级电荷不平衡的结构关系!我们可以通过增加屏蔽绕组的结构来实现电荷的抵消!即满足VP*CAC=VS*CDA的等式近似成立!!

将LISN结构等效到FLY的电路系统进行等效分析

当QPS=QSP;即当VP*CPS=VS*CSP时;变压器的副边的净电荷将相互抵消为零!

推荐变压器的共模噪声的对比测试验证方法如下:

如上图:采用信号发生器注入开关电源的开关频率信号波形;建议系统串入50R的限流电阻,信号电压1mV-1V进行绕制变压器的共模电压对比参数测试分析;

CH1通道为源信号波形;CH2为耦合的信号电压波形;如果测试CH2的信号电压相对较低,则可以判断该变压器有相对较低的共模噪声电压效果!

测试Data,参考如下图:

我将相关机构的变压器采用屏蔽结构的测试图Data-供参考!

变压器共模噪声测量的实际结果参考!

总结

对于中小功率产品其产品结构一般无接地的Ⅱ类器具/结构!例如塑料机壳产品-即浮地设计!对于优化变压器的结构设计对通过EMI测试是一个比较经济的方法!

更多技术设计应用及技术交流;请关注公众号

《电子产品&设备:EMI的分析与设计技巧》

更多应用细节& EMC知识参考文献设计:

任何的EMC问题及疑难杂症;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!

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