变压器寄生参数
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电感器和变压器是磁场最集中的元件,流过变压器次级线圈的电流是感应电流,这个感应电流是因为变压器初级线圈中有电流流过时,产生磁感应而产生的。
在电感器和变压器周边的电路,都可看成是一个“变压器”的感应线圈,当电感器和变压器漏感产生的磁力线穿过某个电路时,此电路作为“变压器”的“次级线圈”就会产生感应电流。
两个相邻回路的电路,也同样可以把其中的一个回路看成是“变压器”的“初级线圈”,而另一个回路可以看成是“变压器”的“次级线圈”,因此两个相邻回路同样产生电磁感应,即互相产生干扰。
电感、变压器等磁性元件引起的电磁干扰:在开关电源中存在输入滤波电感、功率变压器、隔离变压器、输出滤波电感等磁性元件,隔离变压器初次级之间存在寄生电容,高频干扰信号通过寄生电容耦合到次边;功率变压器由于绕制工艺等原因,原次边耦合不理想而存在漏感,漏电感将产生电磁辐射干扰,另外功率变压器线圈绕组流过高频脉冲电流,在周围形成高频电磁场;电感线圈中流过脉动电流会产生电磁场辐射,而且在负载突切时,会形成电压尖峰,同时当它工作在饱和状态时,将会产生电流突变,这些都会引起电磁干扰;
高频变压器的电磁兼容设计
在高频变压器T1的设计时,尽量选用电磁屏蔽性较好的磁芯材料。
如图所示,C7、C8为匝间耦合电路,C11为绕组间耦合电容,在变压器绕制时,尽量减小分布电容C11,以减小变压器原边的高频干扰耦合到次边绕组。
另外为进一步减小电磁干扰,可在原、次边绕组间增加一个屏蔽层,屏蔽层良好接地,这样变压器原、次边绕组对屏蔽层间就形成耦合电容C9、C10,高频干扰电流就通过C9、C10流到大地。
由于变压器是一个发热元件,较差的散热条件必然导致变压器温度升高,从而形成热辐射,热辐射是以电磁波形式对外传播,因此变压器必须有很好的散热条件。
通常将高频变压器封装在一个铝壳盒内,铝盒还可安装在铝散热器上,并灌注电子硅胶,这样变压器即可形成较好的电磁屏蔽,还可保证有较好的散热效果,减小电磁辐射。
在电路系统设计中应遵循“一点接地”的原则,如果形成多点接地,会出现闭合的接地环路,当磁力线穿过该回路时将产生磁感应噪声,实际上很难实现“一点接地”。
因此,为降低接地阻抗,消除分布电容的影响而采取平面式或多点接地,利用一个导电平面(底板或多层印制板电路的导电平面层等)作为参考地,需要接地的各部分就近接到该参考地上。
为进一步减小接地回路的压降,可用旁路电容减少返回电流的幅值。
在低频和高频共存的电路系统中,应分别将低频电路、
高频电路、功率电路的地线单独连接后,再连接到公共参考点上。