电力电子技术年第期基于反相技术的开关电源共模干扰的抑制一浙江大学吴听庞敏熙杭州香港大学李俊明钱照明共模干扰可严重影响开关电源的性能，对此提出了一种基于反相技术的新方法，以通过抑制电源辐射来减小变流器共模干扰的。

　　仿真和实验验证了该方法的有效性。

　　叩一己叙词变流器干扰电磁干扰共模干扰前言电子技术的迅猛发展带动了电源技术的发展，且对电源产品的性能指标提出了越来越高的要求。

　　体积小重量轻高效能高可靠性的绿色电源已成为新一代电源产品的发展趋势。

　　国际电磁兼容法规定的电源产品的指标已成为一个极为重要的性能参数，直接关系到产品能否推向市场。

　　电气产品的传导干扰包括两部分共模干扰和差模干扰。

　　差模干扰是指由相线与中线所构成的回路中的干扰信号，而共模干扰是指由相线或中线与地线所构成回路中的干扰信号。

　　多数情况下，开关电源产生的传导干扰以共模干扰为主，而且共模干扰的辐射作用远大于差模干扰，因此减少共模干扰在开关电源的设计中显得特别重要。

　　开关电源的共模干扰图给出了一台普通开关电源所产生的共模干扰电流和开关电压的实测波形。

　　从时序上可以判断出共模干扰产生于开关电压变化的瞬间，其大小应为是电源与大地间的杂散电容值。

　　减小或可以减小共模干扰，但会增加开关上升/下降时间，而实用中往往难于测量，更无法控制，这些都给共模干扰的抑制带来了很大困难。

　　图给出了开关电源共模干扰的等效模型，图中虚线所示为共模电流的主要路径。

　　构成了阻抗稳定网的等效电路，玩和为共模滤波器，吼是功率开关器件与散热器之间的寄生电容，散热器与大地间的阻抗值用哪表示。

　　玩形成了共模干扰的回路。

　　要减小共模干扰应尽量减小几增这可以通过改善布线元器件的设计安装以及整个产品的布置来实现。

　　由子吼和cM极难测量和控制，故迄今仍普遍采用电源滤波器来抑制共模干扰，实现干扰源阻抗与IL输入阻抗间的大不匹配，使干扰信号的传输效率趋近于零。

　　厂卜一二几续狱叮下飞一从一不一甲斗一一`一图开关电压波形与共模干扰电流波形臼爹上场叫丁畔图开关电源共模干扰等效模型共模干扰抑制新技术电源滤波器的设计是从切断干扰藕合路径的角度出发的，在研究中提出了一种从抑制干扰源角度出发的降低共模干扰的新技术增加一个次级绕组，取出与原来开关电压波形完全反相的寄生电压波形，希望从电源外部看进去两个开关电压产生的电场波动效应相互抵消，从根本上消除共模干扰。

　　以B刀变换器为例，图中点电位波动幅度大。

　　在修改的电路拓扑中应使寄生电位的幅值与点一样，相位相差给电感增加一个匝比为的次级绕组，按图的接线方式可使点的电位与点电位大小相等，相位相反。

　　是点与散热器之间的寄生电容，其大小应尽基于反相技术的开关电源共模干扰的抑制量与点同散热器之间的保持一致，因为的值很小，变压器次级基本上是开路的，故增加一个次级绕组几乎不影响变换器的正常工作。

　　散热器汀J叼N叼丰知分神娜命乍临诚如沙图改进后的刀变换器拓扑为了验证改进型变换器在共模干扰抑制方面的有效性，建立了相应的IL及变换器模型进行仿真研究，对改进前和改进后变换器产生的共模干扰水平进行了比较。

　　图a4是改进前的仿真结果，图是改进后的仿真结果。

　　共模干扰水平是以中两端的电压为衡量标准。

　　从比较结果可以看出，改进方案使共模干扰水平在整个测量频段内（规定的传导干扰测量频率范围是一）下降了大约基本上消除共模干扰。

　　改进前改进后图变换器的共模干扰水平实验波形图给出了改进型且刀变换器点电位与点电位的试验波形。

　　一门几刃一日飞厂卜厂当厂一渔一一卜一口一一日一七协5改进型刀变换器两点的电压波形论黔结科俪二2 0州田臼知翻任匕1侧旧2王30翻任zI一臂改进前改进后图巧变换器的共模干扰水平为进一步确定改进方案的有效性，做了初步的试验验证。

　　以一台功率为25 W，开关频率为92的B刀变换器为试验原型，变换器没有接任何电源滤波器。

　　共模干扰电流用射频电流探头测量。

　　为了保证测量到的只有共模干扰，相线与中线应同时穿过电流探头。

　　图a5是改进前变换器的共模干扰水平试验波形，频率范围从一干扰水平大约维持在左右。

　　用反相变压器替代加电感，点接在另一只对称的寄生M上，尽量保证二是改进后变换器的共模干扰水平试验波形，比较图可以看出，改进方案使共模干扰在一范围内平均下降近大衰减可达20仅在高于频段内的干扰稍有增加。

　　提出了一种利用反相技术来抑制开关电源共模干扰的新方法。

　　这种方法从抑制干扰源的角度出发，理论上可以完全消除共模干扰。

　　实际情况中由于杂散参数的存在，其效果受一定的影响。

　　仿真和试验的结果都证明了这种方法的有效性。

　　参考文献二叩C冶珑扭肠二收稿日期一定稿日期一作者简介吴听男，年生，博士研究生。

　　研究方向为开关电源电磁干扰及其抑制。