反激式開關電源變壓器共模傳導干擾問題

反激式的開關電源變壓器目前多被用于供電變電領域中，作為電源變壓器的家族成員之一，反激式開關電源變壓器在平時的工作應用過程中，也同樣面臨著傳導噪聲干擾的問題。在今天的文章中，我們將會就這種電源變壓器的傳導噪聲干擾產生原因，展開簡要的分析和總結，希望能夠對各位工程師有所幫助。

反激式的開關電源變壓器在平時應用的過程中，所遭受的傳導干擾主要有共模干擾和差模干擾兩種情況。共模干擾電流在零線與相線上的相位相等，而差模干擾電流在零線與相線上的相位相反。差模干擾對總體傳導干擾的影響較小，且主要集中在噪聲頻譜低頻端，較容易抑制。相比較而言，共模干擾對傳導干擾的影響就非常大了，且主要處在噪聲頻譜的中頻和高頻頻段。對共模傳導干擾的抑制是電子設備傳導EMC設計中的難點，也是最主要的任務。

與其他的變壓器產品一樣，在反激式開關電源的電路中，也同樣會存在一些電壓劇變的節點。這些劇變的節點和電路中其他電勢相對穩定的節點不同，它們的電壓包含高強度的高頻成分，因此我們通常將這些電壓變化十分活躍的節點稱為噪聲活躍節點。這些噪聲活躍節點，其實就是開關電源電路中的共模傳導干擾源，它作用于電路中的對地雜散電容就產生共模噪聲電流ICM。而反激式電椅變壓器的主電路系統中，對EMI影響較大的對地雜散電容主要有以下幾種，分別是功率開關管的漏極對地的寄生電容Cde、變壓器的主邊繞組對副邊繞組的寄生電容Cpa以及變壓器的副邊回路對地的寄生電容Cae。除此之外，電源變壓器的主、副邊繞組對磁芯的寄生電容Cpc、Cac以及變壓器磁芯對地的寄生電容Cce，也同樣會對EMI產生較大的影響。這些寄生電容在電路中的分布如上圖所示。

在上圖所展示的反激式電源變壓器寄生電容分布圖中，我們可以很明顯的看到，共模電流ICM在這一電路中的耦合途徑主要有3條，分別是從功率開關管的d極通過Cde耦合到地、從噪聲源通過Cpa耦合到變壓器次級電路再通過Cae耦合到地，以及從變壓器的前、次級線圈通過Cpc、Cac耦合到變壓器磁芯，再通過Cce耦合到地。這3種電流是構成共模噪聲電流(也就是圖1中的黑色箭頭所示)的主要因素。共模電流通過電源線輸入端的地線回流，從而被LISN取樣測量得到。