反激变压器共模噪声电流大小的改变受哪些因素的影响并如何优化？

反激变压器共模噪声电流设计优化

改变变压器绕组线端点位降低共模有效电容

两个导体互相绝缘的导体之间，中间加入介质就构成了电容，电容的容值的大小受到两者之间平行长度，距离、介质材料影响，在介质、平行长度都不改变的前提下，增大两者之间的距离是降低容值最简单易行的办法。

将动点与静点位置互换，静点本身就起到了电场屏蔽作用，静点在两个动点之间的情况下，理论是可以实现的。

原副边增加屏蔽降低共模噪声电流

 

由于屏蔽层屏蔽作用，变压器原副边的共模电荷感应大大降低，相当于原副边的共模有效电容在减小，屏蔽的最终目的是减小共模电流。

最优化屏蔽是共模电流为零

通过跨接电容补偿

对变压器的优化，核心问题将产生噪声的等效电容减小至零。如何来减小等效电容，可以通过原副边增加补偿电容的方式来解决。如果是过补偿可以在副边高电位动点到原边地之间增加跨接电容；如果是欠补偿则可以在原边高电位和副边地之间增加跨接电容。

上图中Qps=Qsp，即当Vp*Cps=Vs*Csp时，变压器副边的净电荷将相互抵消为零。

     

      Negative  CADD1=-CBD            Positive CADD2=n.CBD

通过变压器绕组设计减小EMI

对于相邻绕组来说，如果绕组是均匀且紧密绕制的，其总电容是可以用间距为d，相对面积为2πrh的平板电容器来计算的。,其中d为绕组间距，h为绕组高度，r为绕组对磁芯中心的距离。

 

绕组两端的dv/dt已知，假设此dv/dt沿绕组均匀变化，则相邻绕组间流过的共模电流可以积分求得。简单结论，相邻绕组间的共模电流，与相邻绕组的dv/dt的平均值的差成正比。因此，设计时的原则即是尽量减小相邻原副边绕组的dv/dt之差。

绕组设计的原则是：原边绕组与紧邻的副边绕组电压差越小，则两者之间在绕组均匀绕制时的dv/dt就越小，原副边的共模耦合电流就越小。

原副边之间dv/dt的方向和变压器绕组的极性是有关系的，也与电路的拓扑结构有关。副边整流二极管或同步整流二极管在正极或者负极，对EMI性能影响很大，应引起重视。

副边整流二极管或者同步整流二极管放在负极时，会使原边耦合到副边的共模电流无法回流到原边，通过副边对地分布电容到参考地回流到源端，使原边到副边的电流，与副边到原边的电流同向，共模电流加剧。

同步整流原副边共模电流噪声总是同方向增强的

增加补偿绕组降低共模电流

传统方法在原副边之间增加铜箔屏蔽并将其接原边地的方法，可有效降低原副边之间的dv/dt，从而降低共模电流。磁场穿过铜箔产生涡流效应的同时，降低了原副边的磁场耦合，增加了功率损耗，且生产效率降低。

使用补偿绕组，即可以达到降低原副边之间dv/dt，抑制共模电流，还可以改善原副边之间的磁场耦合，减小功率损耗。补偿绕组是一个一端接地，另一端悬空的绕组，优势是便于自动化生产，且使用灵活。

下图给出了两电容模型中共模电流为正值时的接法：既可以从原边地开始，以相对原边的相反极性绕制，也可以从副边高电位开始，以相对副边的相同极性继续绕制。绕制完成后，可以通过测量电容来确定变压器已经达到平衡。

补偿屏蔽绕组的灵活应用

传导测试数据对比

测试说明：

 黑色是未增加屏蔽的传导测试数据。

 深蓝色是使用铜箔屏蔽的传导测试数据。

紫红色是使用补偿屏蔽绕组的传导测试数据。

 结论是使用补偿绕组效果是最优。

调整反激变压器共模有效电容的各种方法总结