反激变压器共模噪声耦合问题分析和设计的优化方案

反激变压器共模噪声耦合分析与设计优化

  在反激开关电源中，共模电流主要有两条路径。一是从原边MOS管的漏极通过对参考地的分布电容形成的电流路径，流过LISN后返回源头；此种情况通过将MOS管散热片接地即可将共模电流旁路会到源端基本可以解决。二是通过变压器初次级分布电容耦合到副边，再通过副边对参考地的分布电容形成电流路径，流过LISN后返回源头；此种情况相对复杂，需要通过变压器设计来解决，是EMI工程师面临的挑战。

反激变压器等效电路模型

变压器绕组的电场特性及其EMI效应

  变压器原副边绕组本身存在电场耦合，即原副边绕组自身的分布电容，此分布电容对EMI的贡献相对较小。变压器原副边绕组间电场耦合，即原副边绕组间的分布电容，此电容将原边开关噪声耦合到副边，并通过副边与参考地间的分布电容（或者副边接参考地）耦合到LISN，被EMI接收机拾取到，造成传导测试超标；同时，形成的电流环路为辐射发射提供了耦合路径。

单绕组变压器寄生电容及等效模型

双绕组变压器寄生电容及等效模型

多绕组变压器等效模型

根据反激变压器等效模型可知，解决反激变压器原副边共模噪声耦合的主要方案是：增加共模滤波器插入损耗，减小反激变压器分布电容。

降低反激变压器共模耦合电容的方法：

增加原边绕组间的距离

减小原副边绕组间的面积

采用低介电系数的绝缘胶带

原副边采用更完全的屏蔽

改变电位分布ü 

增加原副边跨接电容补偿