高频功率变压器的共模噪声特性分析

高频功率变压器在半导体器件的开关切换作用下实现能量传递，绕组电位存在着强烈的非线性、大幅值的变化特性，在变压器绕组内部建立了高频电场，绕组匝间、层间以及绕组和铁心都会存在感应电荷和位移电流与[1-6]。特别地，为了提高能量传递效率，原、副边绕组需交叉绕制，紧密相邻，降低变压器原、副边绕组间的漏感，但这却使得原、副边绕组的正对面积变大，距离减小，等效共模电容增加，共模EMI噪声阻抗减小，电源的EMI恶化。
本文首先研究高频频率变压器的共模噪声机理，包括电场特性和变压器共模感应电荷，提出以变压器等效共模噪声源为观测量，详细探讨影响变压器共模噪声的影响因素，包括绕组结构、层间胶布、绝缘材料、屏蔽铜箔、铁芯电位等物理参数和电气设计，为变压器品质管控和电源整机电磁兼容设计提供参考。