无源共模干扰抑制技术：基于补偿原理的应用

"开关电源基于补偿原理的无源共模干扰抑制技术" 开关电源在现代电子设备中广泛应用，但随之而来的是共模干扰问题，这种干扰会严重影响系统的稳定性和信号质量。共模干扰主要由开关电源中开关器件的快速电压变化（dV/dt）和杂散参数间的相互作用产生，表现为通过电源线传播的高频噪声。为解决这个问题，本文提出了一种基于补偿原理的无源共模干扰抑制技术。 1. 补偿原理 共模噪声与差模噪声不同，差模噪声主要源于开关变换器的脉动电流，而共模噪声则源于开关器件两端的高速电压变化和杂散电容。补偿原理的核心在于通过检测开关器件的dV/dt产生的噪声电流，并通过一个补偿电容产生相位相反、幅度相同的电流，这两股电流在地线上相消，从而降低共模噪声。这种方法不需要额外的控制电路或辅助电源，简化了系统设计。 2. 共模噪声消除方法 图2展示了该方法的工作原理。补偿电容通过检测开关器件的dV/dt产生的噪声，产生反相电流注入接地层，与噪声电流相抵消。这种抑制电路可以集成到电源变换器的拓扑结构中，例如单端反激电路。在这种拓扑中，补偿电容和附加的绕组配合，可以有效地减少流向50Ω阻抗平衡网络（LISN）的共模电流，从而降低测量接收机检测到的共模噪声电压。 3. 应用实例 以单端反激电路为例，可以在原电路基础上增加一个附加的补偿电容和绕组。这个附加绕组（NC）仅需承载由补偿电容产生的反向噪声电流，其线径可以根据实际设计需求来确定。补偿电容的大小由寄生电容和绕组匝比决定，目的是确保产生的补偿电流与寄生噪声电流相消。 总结来说，这种基于补偿原理的无源共模干扰抑制技术是一种有效的解决方案，它能够显著降低开关电源中的高频共模噪声，提高系统性能，同时保持设计的简洁性和紧凑性。在实际应用中，通过精确计算和优化补偿电容以及相关绕组参数，可以进一步优化共模噪声的抑制效果，确保开关电源的电磁兼容性（EMC）符合标准要求。