选择合适的屏蔽材料和设计方案时,需要考虑材料的性能、成本、重量和体积等因素,以便在保证性能和使用寿命的同时,控制成本和减少尺寸。
整改一个 LED电源的EMI,传导在100~600kHz处超标,仔细测试波形发现,此频段超标引发的情况有很多,包括变压器漏感等均会导致此处的EMI超标,这个时候主要以共模噪声为主,测试的结果如图所示。
可以看到,整体并不是特别理想,如果考虑到量产时的器件偏差等不确定性因素,此EMI结果是不符合要求的,所以需要进行整改,最简单的办法是将变压器进行接地屏蔽处理,将变压器加个外铜箔屏蔽并接一次侧的地,将整体电磁干扰水平降低了。
主变压器屏蔽接地实物图如图所示,
屏蔽接地后的EMI传导测试结果如图 所示
主变压器屏蔽接地后的 EMI传导测试结果:
在变压器设计中增加外屏蔽可以有效地抑制杂波和干扰,进而优化整体电磁干扰(EMI)性能。从波形对比来看,这种屏蔽措施不仅降低了整体的干扰水平,而且在高频区域(共模区域)也有显著的抑制效果。然而,这种加外铜箔的工艺也带来了一些挑战和限制。
结构图:
优点:
EMI优化:通过增加外屏蔽,变压器产生的杂波和干扰得到了有效抑制,从而显著优化了整体EMI性能。高频抑制:外屏蔽对高频区域的共模干扰也有良好的抑制效果,这有助于提升变压器在高频应用中的性能。缺点:
二次侧干扰:对于二次侧干扰占主导的变压器,增加外屏蔽可能会恶化其性能,因为屏蔽可能改变了二次侧的电磁环境。
具体实施方法:
屏蔽铜箔焊引线穿套管:
这个是外接套管,屏蔽铜箔:
环形变压器:
除了外面加一层铜箔,还可以增加屏蔽罩。
E型变压器:
R形变压器:
总结:
变压器外屏蔽作为一种电磁干扰(EMI)抑制手段,在特定的应用场景下具有显著的优势,但同时也存在一些限制。在决定是否采用外屏蔽时,需要综合考虑多个因素,并根据实际需求进行权衡和选择。特别是音箱的功放,前级,后级都会有很多因素考虑,还有射频类的产品,不同的环境,不用的应用要根据现状而定。