抑制变压器噪声的三种方法，本文主要内容关键词为：三种论文,噪声论文,变压器论文,抑制论文,方法论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、引言
电源变压器很容易被电网中最常见的高频尖峰脉冲噪声干扰，并通过电源变压器传给下一级电路。经过研究发现，电网中高频脉冲对电源变压器的干扰，主要途径并不是初、次级间的交流电磁耦合，而是由于变压器初、次级间分布电容对高频噪声呈现很低的阻抗，致使电网的噪声干扰比较容易地通过变压器，对电子线路形成干扰。
一般变压器在高频情况下，初、次级间的分布电容约有数百皮法。如图1所示。
附图
二、抑制变压器噪声干扰的措施
1.在电源变压器初、次级之间加静电屏蔽
在电源变压器初、次级之间加静电屏蔽的电路如图2所示。
附图
制作工艺上是，在绕制完变压器的初、次级绕组后，在此绕组上再加0.02～0.03mm厚的薄铜皮一层，铜皮的始端与末端要有3～5mm的重叠部分，且相互绝缘。另外，引线阻抗Z的大小对屏蔽效果也有很大的影响。所以，屏蔽层的引出线要尽可能地短而粗。为了减少引出线与屏蔽层之间的接触电阻，保证电子设备长期稳定的可靠工作，最好直接利用屏蔽层的铜皮做引线。据测量，对于容量为200VA左右的小型电源变压器，其初级或次级对屏蔽层的电容量约为500pF，也就是说加屏蔽层后，若屏蔽层不接地，初、次级间的分布电容约为250pF。当屏蔽层接地后，初、次级间的分布电容降为20pF左右。Cs是加屏蔽层后残存的分布电容值，也可采取在绕制时将绕组的宽度绕窄一些，而将屏蔽层加宽的办法，以减少电力线的泄漏。
2.设置隔离变压器
许多系统为防止电网中的噪声进入电源部分，常采用初、次级匝数比为1∶1的隔离变压器，其电路结构如图3所示。
附图
制作中采用初、次级绕组分开绕制，各自加以屏蔽，以减少初、次级间的分布电容。在对屏蔽层和铁芯采用不同的接法时，其分布电容和直流电阻也不同。在频率为1kHz时测出的分布电容和电压为100V时测出的直流电阻见表1。
表1 初级、次级、铁芯不同接法时分布电容和直流电阻
分布电 直流电
接地方式 容（pF） 阻（Ω）
初、次级屏蔽层与铁芯均接地1.2
50×10[12]
初级屏蔽与铁芯接地，次级屏蔽悬空 1.9
20×10[12]
初级屏蔽与铁芯接地，次级屏蔽接次级零电位 2.1
30×10[12]
初级屏蔽接初级零电位，铁芯及次级屏蔽接地 4.2
4×10[12]
铁芯及次级屏蔽接地，初级屏蔽悬空 6.0
3×10[12]
初级屏蔽接地，铁芯及次级屏蔽悬空 4.0
10×10[12]
铁芯接地，初、次级屏蔽悬空2.7
1×10[12]
次级屏蔽接地，初级屏蔽及铁芯悬空 6.1
5×10[12]
表1中列出了初级、次级屏蔽层与铁芯均接地时，电源变压器初、次级间分布电容数值和直流电阻数值；列出了初级、次级、铁芯在不同连接时所产生的级间分布电容和直流电阻值。
根据上述数据，电源变压器使用时要注意屏蔽层和铁芯的接法，以获得抑制电网噪声干扰的最佳效果。
3.采用初、次级平衡式绕组
在对电源变压器抗干扰性能的研讨中，我认为初、次级平衡式绕组绕制的新工艺，对抗共模噪声有显著效果。一般电源变压器的绕组绕制后，测得共摸电压为25Vp-p。如图4所示。
附图
若是将初级、次级电压绕组分做两部分来绕制，就是初、次级平衡式绕法，此时所测得的共模电压只有15V[，p～p]。如图5所示。
附图
若假设图4和图5变压器的初、次级绕组只有两层，则图4绕组的绕制方法a、b间有220V电位差，而图5将初、次级线圈分两部分绕制，a、b间的电位差就只有110V了。很显然，前者产生的分布电容将有很大的泄漏电流，而后者a、b间只有一半的电位差，其泄漏电流就会大大减小。因此，这种平衡式绕法具有很好的抑制共模电压的性能。
电源变压器噪声干扰的抑制问题是一个长期的课题，随着工业的进步、工艺的改进，将会有更多、更好的办法来解决电源变压器噪声干扰的问题。