摘要：在開關(guān)電源設(shè)計中,，功率變壓器的設(shè)計極為關(guān)鍵,，尤其是工作頻率提高后，要達到電源的功率密度盡量高,，同時要滿足較好的EMC指標有一定的難度,。下面介紹一種變壓器設(shè)計方法，可大大改善開關(guān)電源的EMI噪聲,。

       由于一次側(cè)和二次側(cè)繞組間寄生電容的存在,，變壓器“開關(guān)”時，在分界處存在dV/dt,，將“靜默層”布置在絕緣膠帶的兩側(cè),，即一次側(cè)和Vin相連的一端，二次側(cè)和地相連的一端,，分別布置在絕緣膠帶兩側(cè),，可以減小分界處寄生電容的dV/dt。由于場效應(yīng)管的漏極電壓是波動的,，將其繞為骨架的第一層,，這樣外層可屏蔽內(nèi)層發(fā)射的電磁場。圖1和圖2給出了兩種低噪聲的繞線技術(shù),，可應(yīng)用在典型的反激變換器變壓器中.

                         圖 1

       方法一：如圖1所示,，二次側(cè)繞組與二極管連接的末端必須緊鄰絕緣膠帶，因此絕緣膠帶的兩端將有一定大小的dV/dt,，但該dV/dt比一次側(cè)繞組的漏極相連端與絕緣膠帶相鄰時小得多,。此變壓器的優(yōu)點是二次側(cè)繞組的“靜默端”位于最外層，它本身就能很好的屏蔽變壓器的輻射。

                      圖 2

       方法二：如圖2所示,，使兩個靜默端與絕緣膠帶相鄰,，此變壓器的優(yōu)點是穿越邊界的共模噪聲減小，但變壓器的外部噪聲比較大,，需要在外部繞上銅皮屏蔽（即法拉第屏蔽）,。

                      圖 3

       在變壓器骨架窗口裕量充足的情況下，通常還需要在變壓器內(nèi)部一次側(cè)和二次側(cè)之間使用銅皮“隔離”,，從而屏蔽繞組產(chǎn)生的噪聲,。如果窗口裕量不是很充分，可以考慮將一次側(cè)的IC供電繞組作為法拉第屏蔽,。如圖3所示,，繞組的兩端均交流耦合至一次側(cè)地，使一次側(cè)主繞組發(fā)射的容性噪聲減小,，因此傳導(dǎo)至二次側(cè)的共模噪聲大大減小,。使用法拉第屏蔽的缺點是漏感大大增加，從而降低了效率,。所以我們在反激變換器變壓器內(nèi)部一般不使用任何常規(guī)的屏蔽,，但經(jīng)常使用法拉第屏蔽。

       在為客戶設(shè)計定制產(chǎn)品時,，客戶要求在不加外圍輔助電路的情況下,，要求傳導(dǎo)過CLASS B，根據(jù)方法一,，在結(jié)合使用傳統(tǒng)的“三明治繞法”不僅解決了傳導(dǎo)的問題,，還解決了只用方法一帶來的變壓器漏感大的問題，從而提高了電源的穩(wěn)定性,，也達到了客戶的要求,。該定制產(chǎn)品繞線順序如表1所示，傳導(dǎo)結(jié)果如圖4所示,，峰值最少有20dB的裕量,平均值也有10dB的裕量,。

                       圖 4

       對于帶變壓器拓撲結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源來說，變壓器的電磁兼容性(EMC)設(shè)計對整個開關(guān)電源的EMC水平影響較大,。通常情況下,，加裝電源線濾波器是抑制傳導(dǎo)EMI的必要措施。但是,，僅僅依靠電源輸入端的濾波器來抑制干擾往往會導(dǎo)致濾波器中元件的電感量增加和電容量增大,。而電感量的增加使體積增加、電容量的增大受到漏電流安全標準的限制,。本文提出了新的變壓器設(shè)計方法. 不僅能減少電源線濾波器的體積,，對傳導(dǎo)電磁干擾(EMI)的抑制能力更強,，且能降低變壓器的制作成本和工藝復(fù)雜程度。