在開關(guān)電源中，功率器件高頻導(dǎo)通/關(guān)斷的操作導(dǎo)致的電流和電壓的快速變化而產(chǎn)生較高的電壓及電流尖峰是產(chǎn)生 EMI 的主要原因。加緩沖吸收電路有利于降低 EMI，但會產(chǎn)生過多的功耗，增加元件數(shù)量、PCB 尺寸及系統(tǒng)成本。 通常情況下，系統(tǒng)前端要加濾除器和 Y 電容，Y 電容的存在會使輸入和輸出線間產(chǎn)生漏電流，具有 Y 電容的金屬殼手機(jī)充電器會讓使用者有觸電的危險(xiǎn)，因此，一些手機(jī)制造商開始采用無 Y 電容的充電器，然而，去除 Y 電容會給 EMI 的設(shè)計(jì)帶來困難，本文將介紹無 Y 電容的充電器變壓器補(bǔ)償設(shè)計(jì)方法。

　　在開關(guān)電源中，功率器件高頻導(dǎo)通/關(guān)斷的操作導(dǎo)致的電流和電壓的快速變化而產(chǎn)生較高的電壓及電流尖峰是產(chǎn)生 EMI 的主要原因。加緩沖吸收電路有利于降低 EMI，但會產(chǎn)生過多的功耗，增加元件數(shù)量、PCB 尺寸及系統(tǒng)成本。

　　通常情況下，系統(tǒng)前端要加濾除器和 Y 電容，Y 電容的存在會使輸入和輸出線間產(chǎn)生漏電流，具有 Y 電容的金屬殼手機(jī)充電器會讓使用者有觸電的危險(xiǎn)，因此，一些手機(jī)制造商開始采用無 Y 電容的充電器，然而，去除 Y 電容會給 EMI 的設(shè)計(jì)帶來困難，本文將介紹無 Y 電容的充電器變壓器補(bǔ)償設(shè)計(jì)方法。

　　變壓器補(bǔ)償設(shè)計(jì)

　　減小電壓和電流變化率及增加耦合通道阻抗是提高 EMI 性能的常用辦法，變壓器是另外一個(gè)噪聲源，而初級/次級的漏感及層間電容、初級和次級間的耦合電容則是噪聲的通道，初級或次級的層間電容可以通過減少繞組的層數(shù)來降低，增大變壓器骨架窗口的寬度可以減少繞組的層數(shù)。分離的繞組，如初級采用三明治繞法，可以減小初級的漏感，但由于增大了初級和次級的接觸面積，因而增大了初級和次級的耦合電容，采用銅皮的 Faraday 屏蔽可以減小初級與次級間的耦合電容。Faraday 屏蔽層繞在初級與次級之間，并且要接到初級或次級的靜點(diǎn)，如初級地和次級地。Faraday 屏蔽層會使初級和次級的耦合系統(tǒng)降低，從而增加了漏感。 開關(guān)管的導(dǎo)通電流尖峰由三部分組成：（1）變壓器初級繞組的層間電容充電電流；（2）MOSFET 漏-源極電容的放電電流；（3）工作在 CCM 模式的輸出二極管的方向恢復(fù)電流。導(dǎo)通電流尖峰不能通過輸入濾波的直流電解電容旁路，因?yàn)檩斎霝V波的直流電解電容有等效的串聯(lián)電感 ESL 和電阻 ESR，產(chǎn)生的差模電流會在電源的兩根輸入線間流動，對于變壓器而言，初級繞組兩端所加的電壓高，繞組層數(shù)少，層間電容少，然而，在很多應(yīng)用中由于骨架窗口寬度的限制，以及為了保證合適的飽和電流，初級繞組通常用多層結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)針對 4 層的初級繞組結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論。 對于常規(guī)的 4 層初級繞組結(jié)構(gòu)，在開關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷的過程中，層間的電流向同一個(gè)方面流動，在圖 1 中在開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，原極接到初級的地，B 點(diǎn)電壓為 0，A 點(diǎn)電壓為 Vin，基于電壓的變化方向，初級繞組層間電容中電流流動的方向向下，累積形成的差模電流值大。在功率器件關(guān)斷瞬間，MOSFET 漏-源極電容充電變壓器初級繞組的層間電容放電，這兩部分電流也會形成差模電流，同樣，基于電壓的變化方向，初級繞組層間電容中的電流流動方向向上，累積形成的差模電流值大。