0簡介

電磁兼容性(ElectromagneticCompatibility)是指電子設(shè)備或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中正常工作，而不會(huì)對環(huán)境中的任何東西造成無法忍受的電磁干擾的能力。包括電磁干擾(EMI)和電磁敏感度(EMS)。由于開關(guān)電源的高di/dt和du/dt，所有拓?fù)溟_關(guān)電源都存在電磁干擾問題。目前克服電磁干擾的主要技術(shù)手段有：在電源輸入輸出端設(shè)置無源或有源濾波器，設(shè)置屏蔽外殼和接地，采用軟開關(guān)技術(shù)和變頻控制技術(shù)等。

在開關(guān)電源中，電磁干擾的根本原因是電流和電壓發(fā)生高頻急劇變化，通過導(dǎo)線的導(dǎo)通和電感電容的耦合導(dǎo)致導(dǎo)電的電磁干擾。同時(shí)，電流和電壓的變化必然伴隨著磁場和電場的變化，從而導(dǎo)致EMI輻射。摘要：重點(diǎn)分析了干式變壓器共模傳導(dǎo)電磁干擾的機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上闡述了不同屏蔽層對干式變壓器共模傳導(dǎo)電磁干擾的抑制效果。

1高頻干式變壓器傳導(dǎo)電磁干擾機(jī)理

以反激變換器為例，其主電路如圖1所示。

開關(guān)管打開后，干式變壓器一次側(cè)電流逐漸增大，磁芯儲(chǔ)能也隨之增大。當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，次級側(cè)的整流二極管導(dǎo)通，干式變壓器的儲(chǔ)能耦合到次級側(cè)，向負(fù)載供電。

圖1反激式轉(zhuǎn)換器

在開關(guān)電源中，輸入的整流電流是尖脈沖電流。當(dāng)開關(guān)通斷時(shí)，變換器中電壓和電流的變化率很高，這些波形含有豐富的高頻諧波。此外，在主開關(guān)管的開關(guān)過程和整流二極管的反向恢復(fù)過程中，電路的寄生電感和電容會(huì)高頻振蕩，是電磁干擾的來源。開關(guān)電源中有大量的分布式電容，為電磁干擾的傳播提供通道，如圖2所示。在圖2中，LISN是一個(gè)線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，用于測量線路的傳導(dǎo)干擾。干擾信號通過導(dǎo)線和寄生電容傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換器的輸入和輸出端，形成傳導(dǎo)干擾。干式變壓器的繞組之間還有大量寄生電容，如圖3所示。在圖3中，點(diǎn)a、b、c和D4對應(yīng)于圖1中識別的四個(gè)點(diǎn)。

圖2反激式開關(guān)電源寄生電容的典型分布

圖3干式變壓器寄生電容的分布

在圖1所示的反激式開關(guān)電源中，當(dāng)變換器工作在連續(xù)模式時(shí)，開關(guān)管VT導(dǎo)通后，b點(diǎn)電位低于a點(diǎn)，初級繞組匝間電容將被充電，充電電流從a流向b；當(dāng)VT關(guān)斷時(shí)，寄生電容反向充電，充電電流從B流向A.這樣，干式變壓器就產(chǎn)生了差模傳導(dǎo)電磁干擾。同時(shí)，電源部件與地面的電位差也會(huì)產(chǎn)生高頻變化。由于元件、地和外殼之間的分布電容，共模傳導(dǎo)電磁干擾電流在輸入端和由地和外殼形成的回路之間流動(dòng)。

具體到干式變壓器，初級繞組和次級繞組之間的電勢差也會(huì)產(chǎn)生高頻變化，導(dǎo)致共模傳導(dǎo)的電磁干擾電流通過寄生電容耦合在初級側(cè)和次級側(cè)之間流動(dòng)。交流等效電路和簡化等效電路如圖4所示。在圖4中，ZLISN是線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗；CP是干式變壓器一次繞組和二次繞組之間的寄生電容；ZG是地球不同點(diǎn)之間的等效阻抗；CSG是輸出環(huán)路和地之間的等效電容；z是電路的等效阻抗 #p#分頁標(biāo)題#e#