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　　電力電子技術年第期基于反相技術的開關電源共模干擾的抑制一浙江大學吳聽龐敏熙杭州香港大學李俊明錢照明共模干擾可嚴重影響開關電源的性能，對此提出了一種基于反相技術的新方法，以通過抑制電源輻射來減小變流器共模干擾的。

　　仿真和實驗驗證了該方法的有效性。

　　叩一己敘詞變流器干擾電磁干擾共模干擾前言電子技術的迅猛發(fā)展帶動了電源技術的發(fā)展，且對電源產(chǎn)品的性能指標提出了越來越高的要求。

　　體積小重量輕高效能高可靠性的綠色電源已成為新一代電源產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。

　　國際電磁兼容法規(guī)定的電源產(chǎn)品的指標已成為一個極為重要的性能參數(shù)，直接關系到產(chǎn)品能否推向市場。

　　電氣產(chǎn)品的傳導干擾包括兩部分共模干擾和差模干擾。

　　差模干擾是指由相線與中線所構成的回路中的干擾信號，而共模干擾是指由相線或中線與地線所構成回路中的干擾信號。

　　多數(shù)情況下，開關電源產(chǎn)生的傳導干擾以共模干擾為主，而且共模干擾的輻射作用遠大于差模干擾，因此減少共模干擾在開關電源的設計中顯得特別重要。

　　開關電源的共模干擾圖給出了一臺普通開關電源所產(chǎn)生的共模干擾電流和開關電壓的實測波形。

　　從時序上可以判斷出共模干擾產(chǎn)生于開關電壓變化的瞬間，其大小應為是電源與大地間的雜散電容值。

　　減小或可以減小共模干擾，但會增加開關上升/下降時間，而實用中往往難于測量，更無法控制，這些都給共模干擾的抑制帶來了很大困難。

　　圖給出了開關電源共模干擾的等效模型，圖中虛線所示為共模電流的主要路徑。

　　構成了阻抗穩(wěn)定網(wǎng)的等效電路，玩和為共模濾波器，吼是功率開關器件與散熱器之間的寄生電容，散熱器與大地間的阻抗值用哪表示。

　　玩形成了共模干擾的回路。

　　要減小共模干擾應盡量減小幾增這可以通過改善布線元器件的設計安裝以及整個產(chǎn)品的布置來實現(xiàn)。

　　由子吼和cM極難測量和控制，故迄今仍普遍采用電源濾波器來抑制共模干擾，實現(xiàn)干擾源阻抗與IL輸入阻抗間的大不匹配，使干擾信號的傳輸效率趨近于零。

　　廠卜一二幾續(xù)獄叮下飛一從一不一甲斗一一`一圖開關電壓波形與共模干擾電流波形臼爹上場叫丁畔圖開關電源共模干擾等效模型共模干擾抑制新技術電源濾波器的設計是從切斷干擾藕合路徑的角度出發(fā)的，在研究中提出了一種從抑制干擾源角度出發(fā)的降低共模干擾的新技術增加一個次級繞組，取出與原來開關電壓波形完全反相的寄生電壓波形，希望從電源外部看進去兩個開關電壓產(chǎn)生的電場波動效應相互抵消，從根本上消除共模干擾。

　　以B刀變換器為例，圖中點電位波動幅度大。

　　在修改的電路拓撲中應使寄生電位的幅值與點一樣，相位相差給電感增加一個匝比為的次級繞組，按圖的接線方式可使點的電位與點電位大小相等，相位相反。

　　是點與散熱器之間的寄生電容，其大小應盡基于反相技術的開關電源共模干擾的抑制量與點同散熱器之間的保持一致，因為的值很小，變壓器次級基本上是開路的，故增加一個次級繞組幾乎不影響變換器的正常工作。

　　散熱器汀J叼N叼豐知分神娜命乍臨誠如沙圖改進后的刀變換器拓撲為了驗證改進型變換器在共模干擾抑制方面的有效性，建立了相應的IL及變換器模型進行仿真研究，對改進前和改進后變換器產(chǎn)生的共模干擾水平進行了比較。

　　圖a4是改進前的仿真結果，圖是改進后的仿真結果。

　　共模干擾水平是以中兩端的電壓為衡量標準。

　　從比較結果可以看出，改進方案使共模干擾水平在整個測量頻段內（規(guī)定的傳導干擾測量頻率范圍是一）下降了大約基本上消除共模干擾。

　　改進前改進后圖變換器的共模干擾水平實驗波形圖給出了改進型且刀變換器點電位與點電位的試驗波形。

　　一門幾刃一日飛廠卜廠當廠一漁一一卜一口一一日一七協(xié)5改進型刀變換器兩點的電壓波形論黔結科儷二2 0州田臼知翻任匕1側舊2王30翻任zI一臂改進前改進后圖巧變換器的共模干擾水平為進一步確定改進方案的有效性，做了初步的試驗驗證。

　　以一臺功率為25 W，開關頻率為92的B刀變換器為試驗原型，變換器沒有接任何電源濾波器。

　　共模干擾電流用射頻電流探頭測量。

　　為了保證測量到的只有共模干擾，相線與中線應同時穿過電流探頭。

　　圖a5是改進前變換器的共模干擾水平試驗波形，頻率范圍從一干擾水平大約維持在左右。

　　用反相變壓器替代加電感，點接在另一只對稱的寄生M上，盡量保證二是改進后變換器的共模干擾水平試驗波形，比較圖可以看出，改進方案使共模干擾在一范圍內平均下降近大衰減可達20僅在高于頻段內的干擾稍有增加。

　　提出了一種利用反相技術來抑制開關電源共模干擾的新方法。

　　這種方法從抑制干擾源的角度出發(fā)，理論上可以完全消除共模干擾。

　　實際情況中由于雜散參數(shù)的存在，其效果受一定的影響。

　　仿真和試驗的結果都證明了這種方法的有效性。

　　參考文獻二叩C冶瓏扭腸二收稿日期一定稿日期一作者簡介吳聽男，年生，博士研究生。

　　研究方向為開關電源電磁干擾及其抑制。