當(dāng)前，隨著對(duì)開(kāi)關(guān)電源高頻化、小型化、模塊化的研究不斷深入，電磁干擾（Electromagnetic Interference, EMI）問(wèn)題成為不可忽視的一個(gè)重要方面。解決EMI的方法有很多，最常用可靠的方法是在系統(tǒng)輸入端加入EMI濾波器，可以阻斷EMI傳播路徑，甚至消除EMI噪聲，但EMI濾波器存在體積大、成本高等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)須考慮阻抗失配原則，增加了其設(shè)計(jì)難度。

有一種技術(shù)是通過(guò)隨機(jī)調(diào)制脈寬調(diào)制（Pulse Width Modulation, PWM）的頻率，如混沌調(diào)制技術(shù)、雙頻率控制技術(shù)等方法，可以根本性地降低EMI水平。文獻(xiàn)[8]就采用了頻率調(diào)制的方法，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)能均勻分散噪聲頻譜的峰值能量，但傳導(dǎo)干擾的總量不變。這種拓展頻帶的技術(shù)可以將噪聲的峰值能量均勻分散，對(duì)EMI的優(yōu)化效果顯著，不過(guò)容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，頻率抖動(dòng)范圍較大時(shí)反而會(huì)造成EMI噪聲升高。

軟開(kāi)關(guān)技術(shù)通過(guò)降低系統(tǒng)產(chǎn)生的du/dt和di/dt改善EMI噪聲。這類技術(shù)設(shè)計(jì)初期的目的是降低開(kāi)關(guān)損耗，提高電源效率，順帶著降低EMI水平。文獻(xiàn)[14]提出了一種移相軟開(kāi)關(guān)變換器，不僅實(shí)現(xiàn)了零電壓開(kāi)通（Zero Voltage Switching, ZVS），共模干擾還降低了10～20dB V。不過(guò)軟開(kāi)關(guān)技術(shù)根據(jù)應(yīng)用拓?fù)涞牟煌?，?shí)現(xiàn)方案多種多樣，是否可以降低EMI水平不能一概而論，需要對(duì)特定拓?fù)浜吞囟ㄜ涢_(kāi)關(guān)方案做進(jìn)一步研究。

文獻(xiàn)[15,16]提出了副邊諧振思想，但僅是研究其軟開(kāi)關(guān)特性，并未研究其EMI水平。本文在反激變換器中引入副邊諧振技術(shù)研究其EMI水平的變化。只需在反激拓?fù)涞母边呍黾右恢恍‰娙莺鸵恢欢O管，利用副邊漏感即可構(gòu)造諧振支路。

在分析了副邊諧振變換器的工作模態(tài)、EMI的噪聲源及耦合路徑的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出EMI優(yōu)化理論。搭建一組仿真模型和60W實(shí)物樣機(jī)，采集功率器件的電壓/電流波形并計(jì)算頻譜與傳統(tǒng)反激變換器做對(duì)比分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)該技術(shù)有效降低了EMI水平。

結(jié)論

本文研究了副邊諧振反激變換器，闡述了其工作模態(tài)，基于主功率器件的高頻模型分析出EMI噪聲源及其耦合路徑，根據(jù)等效模型推導(dǎo)出共模電壓和差模電壓的計(jì)算公式并對(duì)比分析了其優(yōu)化理論。分析結(jié)果表明：副邊諧振技術(shù)減小了共模噪聲源，合理的諧振腔設(shè)計(jì)可增大傳輸中的等效阻抗進(jìn)一步減小共模噪聲；一次電流紋波的降低減小了差模噪聲。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，副邊諧振技術(shù)有效減小了低頻段EMI頻譜幅值，仿真中最高減小共模噪聲12dB V，差模噪聲8dB V，PCB實(shí)驗(yàn)中開(kāi)關(guān)管處最高降低3.25V，整流二極管處最高降低6.8V，變壓器處最高降低了0.9A。因此，副邊諧振單端反激式變換器具有效率高、EMI水平低的優(yōu)勢(shì)，在中小功率場(chǎng)合具有廣泛的應(yīng)用前景。

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