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低噪声开关电源变压器的设计解析
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2017-11-14
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在开关电源设计中，功率变压器的设计极为关键，尤其是工作频率提高后，要达到电源的功率密度尽量高，同时要满足较好的EMC指标有一定的难度。下面介绍一种变压器设计方法，可大大改善开关电源的EMI噪声。
由于一次侧和二次侧绕组间寄生电容的存在，变压器“开关”时，在分界处存在dV/dt，将“静默层”布置在绝缘胶带的两侧，即一次侧和Vin相连的一端，二次侧和地相连的一端，分别布置在绝缘胶带两侧，可以减小分界处寄生电容的dV/dt。由于场效应管的漏极电压是波动的，将其绕为骨架的第一层，这样外层可屏蔽内层发射的电磁场。图1和图2给出了两种低噪声的绕线技术，可应用在典型的反激变换器变压器中。
图 1
方法一：如图1所示，二次侧绕组与二极管连接的末端必须紧邻绝缘胶带，因此绝缘胶带的两端将有一定大小的dV/dt，但该dV/dt比一次侧绕组的漏极相连端与绝缘胶带相邻时小得多。此变压器的优点是二次侧绕组的“静默端”位于最外层，它本身就能很好的屏蔽变压器的辐射。
图 2
方法二：如图2所示，使两个静默端与绝缘胶带相邻，此变压器的优点是穿越边界的共模噪声减小，但变压器的外部噪声比较大，需要在外部绕上铜皮屏蔽（即法拉第屏蔽）。
由于一次侧和二次侧绕组间寄生电容的存在，变压器“开关”时，在分界处存在dV/dt，将“静默层”布置在绝缘胶带的两侧，即一次侧和Vin相连的一端，二次侧和地相连的一端，分别布置在绝缘胶带两侧，可以减小分界处寄生电容的dV/dt。由于场效应管的漏极电压是波动的，将其绕为骨架的第一层，这样外层可屏蔽内层发射的电磁场。图1和图2给出了两种低噪声的绕线技术，可应用在典型的反激变换器变压器中。
图 1
方法一：如图1所示，二次侧绕组与二极管连接的末端必须紧邻绝缘胶带，因此绝缘胶带的两端将有一定大小的dV/dt，但该dV/dt比一次侧绕组的漏极相连端与绝缘胶带相邻时小得多。此变压器的优点是二次侧绕组的“静默端”位于最外层，它本身就能很好的屏蔽变压器的辐射。
图 2
方法二：如图2所示，使两个静默端与绝缘胶带相邻，此变压器的优点是穿越边界的共模噪声减小，但变压器的外部噪声比较大，需要在外部绕上铜皮屏蔽（即法拉第屏蔽）。
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