反激式开关电源传导干扰的Saber建模仿真.pdf

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1、第37卷第5期电子器件V0l_37No．5ChineseJournalofElectronDevices2014年10月Oct．2014SaberModelingandSimulationofConductedEMIinFlybackSwitchingPowerSupplyFANGYuanyuan，QINHuibin(InstituteofElectronDeviceandApplication，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018，China)Abstract：Forthecondu

2、ctedEMIprobleminflybackswitchingpowersupplyismoreserious，theflybackswitchingpowersupplyworksandthereasonsofconductedEMIareanalyzed．ByusingtheSabersoftwaresimulationmodeliSproposedtobuild．andthesimulationwaveforlTISoftheconductedEMIiSobtained．TestoftheconductionEM1wa

3、vefolfnofthehardwarecircuitandcomparisonwithexperimentalresultsthemethodiSverified．Keywords：switchingpowersupply；conductedEMI；modeling；MOSFETEEACC：6230B：1210doi：10．3969／j．issn．1005-9490．2014．05．034反激式开关电源传导干扰的Saber建模仿真房媛媛，秦会斌(杭州电子科技大学新型电子器件研究所，杭州310018)摘要：针对目前反激式开关电

4、源传导干扰问题较为严重的现象，分析了反激式开关电源的工作原理以及电路产生传导干扰的原因。利用Saber软件建立了电路的传导干扰仿真模型，得到了电路的传导干扰仿真波形。通过软件仿真结果与硬件电路的传导干扰波形测试结果相对比，验证了模型的适用性。关键词：开关电源；传导干扰；建模；MOSFET中图分类号：TN97文献标识码：A文章编号：1005—9490(2014)05—0958—04反激式开关电源因其结构相对简单，省去了电由输入电容C、变压器、功率开关管、整流二极感，体积大大缩小，同时也因输出稳定，效率高等优管和输出电容C。组成。

5、点被广泛应用于中小功率电源中1-2]。但是随着开关电源的高频化，电磁干扰的问题日益突出j。目前人们对开关电源电磁干扰的已有一定理论认识，而实际电磁干扰会受到多种因素的影响，如电子元器件的自身参数、PCB布局布线以及周围设备的电磁辐射干扰等。传导干扰主要由于在高di／dt以及du／dt的情况下产生，快速变化的电压和电流产生图1反激式开关电源基本电路高次谐波使电路的功能不稳定，也可能传播到电网当导通时，变压器的初级绕组相当于电感，对其他设备造成影响J。目前对传导干扰的抑制开始储存能量。此时，因为变压器初次级绕组同名主要通过加人滤波

6、器以及接地点合理地设置j。端相反，所以整流二极管截止，输出电容G。反向本文以单端反激式开关电源为例，通过分析电路中充电，输出电流为零。主要元器件对传导干扰的影响，建立了电路的集总当截止时，次级侧整流二极管导通，变压器参数模型。初级侧电流逐渐降到零，线圈释放储存能量，耦合到次级，从而得到输出电流。1反激式开关电源的工作原理根据功率开关管的输人波形占空比设计不同，如图1所示，反激式开关电源的基本电路主要变压器存储和释放能量的时间不同，可以将反激式收稿日期：2013—10—21修改日期：2013—11—09第5期房媛媛，秦会斌：反激

7、式开关电源传导干扰的Saber建模仿真959开关电源工作模式分为两种：连续工作模式和断续此外，变压器中穿过初级线圈的磁通量不能全部穿工作模式。过次级线圈，产生的漏磁通，从而使变压器存在漏感。根据变压器的绕制工艺不同，变压器的耦合电2电路产生传导干扰原因分析容与漏感的大小也随之不同。一般变压器的漏感会反激式开关电源易产生传导干扰的元器件主要控制在3％～10％，绕制工艺精良的变压器，漏感可有：功率开关管、变压器以及电容。以降到更低。变压器的漏感可以通过测量得到。变2．1功率开关管的高频模型压器的基本等效结构如图3所示。功率开关管存

8、在输出的寄生电容，传导干扰信I卜-一一号可以通过输出寄生电容传输到地线，从而和输出一形成耦合通路，开关管的反向恢复二极管会形成尖一I卜一—I卜一G-_峰脉冲对电路产生干扰。图3变压器基本等效结构图Saber软件自带MOSFET高频模型以其造工艺为依据，考虑到：栅漏极之间的固定