變壓器屏蔽用銅箔?還是漆包線繞組?

2020-12-27 電子工程專輯

很多工程師都知道開關電源變壓器在繞線時在原邊繞組和副邊繞組之間加一個繞組並接地可以起到屏蔽作用，但到底是怎麼樣一個機理？有些工程師並沒有很好的理解。

EMI傳播路徑如下

Mosfet/Diode到散熱片的雜散電容Cm/Cd；及散熱片到地的雜散電容Ce等途徑而耦合到LISN被取樣電阻所俘獲。

在不加屏蔽的情況下一般的應對措施是在在Rs的地端和C2的地間接一個Y電容（４７２）。

它的作用是雙重的，一是為Mosfet動作產生且串到變壓器副邊的noise 電流（如I4）,提供一個低阻抗的迴路，減小到地的電流。二是為二次側Diode產生的且串到變壓器原邊的noise 電流提供低阻抗迴路，從而減小流過LISN的電流。

增加屏蔽後是怎麼抑制EMI傳播的？如下圖

這種接法是把C1分成了兩個，原邊對屏蔽，副邊對屏蔽，各自接地 是的，就是把它分為兩個電容，在中間點接地。把初級的噪聲旁路掉。 在初次級增加一塊金屬板就可以把初次級的電容變成兩個。

這樣初級的噪聲就可以從金屬板旁路到地。

高頻變壓器的層間屏蔽的繞法與對比

高頻變壓器的添加方法

1.用一個長條的銅或鋁箔包在電源變壓器的初級繞組和次級繞組之間，包繞一圈多，但首尾不可以相碰（短路），用焊接或裹緊的方式引出接地。它的裡面和外面要有絕緣層，在它的外面繞次級繞組。

2.用直徑0.1～0.3的漆包線密繞一層，繞在電源變壓器的初級繞組和次級繞組之間，一端空著另一端引出接地。它的裡面和外面也要有絕緣層。

屏蔽層引出一根線要接地也即電位的參考點。常規的屏蔽是做在初次級繞組之間。無論是最外層還是裡面繞組間做屏蔽都需要注意：用銅箔包裹繞組時，銅箔頭尾重疊需要絕緣，道理很簡單：不絕緣就重疊相接就是一匝短路的線圈！

高頻變壓器中線繞屏蔽和銅箔屏蔽的差別

除了高頻變壓器的工藝上的區別，繞線屏蔽和銅箔屏蔽這兩種屏蔽效果差不多。用在具體的電源也不一定就說得上那個好。至於為什麼用線屏蔽，可考慮的因素也比較多，成本，效率等。還有一點就是用線屏蔽可以更靈活的來設計，比如屏蔽的起點，終點，繞線方向這對屏蔽效果也會有實際的影響。

用銅線屏蔽成本會低，它可以自動化生產，很多企業有自動機器；還有用銅線屏蔽時生產的產品一致性效果很好在EMI 測試時；

有的屏蔽銅線是做補充繞組使用的，來調整內部的繞組電容，很方便調整圈數，在開關變壓器中常用到。


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