变压器绕制工艺解密
扰电流也可以降低,从而改善EMI;由于在初级中间加入了一个次级绕组,所以减少了变压器初级的层间分布电容,而层间电容的减少,就会使电路中的寄生振荡减少,同样可以降低MOSFET与次级整流管的电压电流应力,改善EMI。
第二种,次级夹初级的绕法(也叫次级平均绕法)
如上图,顺序为Ns/2,Np,Ns/2,Nb。当输出是低压大电流时,一般采用此种绕法,其优点有二:
1、可以有效降低铜损引起的温升:由于输出是低压大电流,故铜损对导线的长度较为敏感,绕在内侧的Ns/2可以有效较少绕线长度,从而降低此Ns/2绕组的铜损及发热。外层的Ns/2虽说绕线相对较长,但是基本上是在变压器的外层,散热良好故温度也不会太高。
2、可以减少初级耦合至变压器磁芯高频干扰。由于初级远离磁芯,次级电压低,故引起的高频干扰小。
我们大家来进一步深入讨论下这个三明治绕发对EMI的影响。首先,我们来看初级夹次级的绕法,我们知道,变压器的初级由于电压较高,所以绕组较多,一般要超过2层,有时甚至达到4-5层,这就给变压器带来一个分布参数---层间电容,形成原理相信大家都清楚,我就不多解释了。当MOSFET关断的时候,变压器的漏感与MOSFET的结电容以及变压器的层间电容会产生振动,幅度达到几十甚至超过一百V,这对MOSFET与EMI来说都是不允许的,所以,我们增加RCD吸收来抑制这个振荡,达到保护MOSFET与改善EMI的目的。
上图即为反激电源MOSFET的Vds波形
从这个角度来说,三明治绕法是可以在一定程度上改善EMI。从另外一个角度来说,三明治绕法确实是增加了初次级的耦合面积,减少了漏感,同时又使初次级的耦合电容增加了;当开关管反复开关时,电容也会反复充放电,也就是说会引起振荡,此振荡正比于开关频率,会对EMI产生不利的影响。
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