在阻隔式电源中,因为阻隔变压器的次级绕组终究衔接至机架接地。因而,存在相当大的初级到次级寄生电容。
图1显现了一个这种状况的简化示意图。
图1 Q1高压开关驱动C-STRAY中共模电流
这是一种离线作业的阻隔式反向结构。110伏到220伏AC输入电源经过整流,然后向功率级供给100伏到400DC。电源开关敏捷敞开和封闭,在Q1漏极上产生500伏到600伏开关波形,其一起也施加于电源变压器的初级绕组。这种开关电压,在变压器初级绕组到次级绕组之间的杂散电容中构成电流。该电流流经负载的预设机架接地,或许只是以电容办法接地耦合。该电流有必要完结噪声回来通路,然后产生开关式电源。在没有C1的状况下,它流回AC输入电源,然后流入电源的输入线,其很可能会超出 EMI 辐射标准。
因为其高电源阻抗,这种电流的滤波特别困难。变压器的杂散电容巨细级别为100 pF,其典型电源开关频率的阻抗为10千欧。只在电流通路中增加一个电感来减小这种电流的办法并不实践。例如,假如咱们期望将电流减小10倍,其要求100千欧的电抗(也即0.1亨),且分布电容小于10 pF,这并不实际。
电容器C1带来了另一种解决方案。它为电流供给了一条本地回来通路。大多数共模电流经过该电容器在电源内部回流,而不是经过AC输入电源回流。别的,C1还减小了体系的电源阻抗,这样共模串联电感L1就变得实际了。
在共模滤波器的规划过程中,一个关键因素是C1值的挑选。从电磁搅扰 (EMI)
的视点来看,其值越大越好。更大的电容可获得更小的EMI信号,且电源阻抗也更低。你能够运用电容的平方准则,估量EMI信号的减小程度。可是,高电容也意味着机架连线的线频率电流更大。别的,这种电流还有一些安全约束,意图是削减触电事端的产生机率。当电源机架连线开裂时,人员进入电流通路便会产生触电事端,如图2所示。IEC Std 601-1将这种电流的巨细约束为0.5 mA RMS,一起人们还在评论出台更为严厉的安全规则。输入为230伏时,IEC可有效地将C1值约束为4700 pF。
图2 C1能够成为一种触电危险
总归,驱动寄生电容机架接地的高dV/dt电压波形,会构成共模电流。这种电流特别难以滤波,原因是其存在高电源阻抗。滤波要求运用一个机架电容器,供给另一条本地回来通路,并下降阻抗。虽然从EMI滤波器的视点来看,电容越大越好,可是总%&&&&&%受限于安全规则。