【導讀】xiangyaoganraodianbiaofeichangjiandan，zhixuzaidianyuanbianyaqifujinfangzhiyikuaiqiangcitie。waijiacichanghuipohuaigonglvbianhuanqibingzuaidianbiaozhunquejianceyongdianliangdenengli。citiehenrongyishidianbiaoshixiao，yinweitongchangshishidefangganraofanganwufajiancedaota。muqianhaimeiyouzhunquedeshuzilaigujijiujingyouduoshaodianliangbeiyizhezhongfangshiqiequ，danxingyezhuanjiarenweizhegewentiburongxiaoqu，zhidefangfan。

benwenjianyaohuigulefanjishidianyuanzhongciganraobeihoudewulixueyuanli

，bingjieshaoleyizhongkangciganraodeshuanglushuchugelifanjishidianyuansheji。benwenzuihoutaolunlekangciganraodianyuanyuchuantongshejidedianyuanzhijiandeceshihexingnengbijiao。

亞鐵磁體與磁鐵

變壓器鐵氧體磁芯的亞鐵磁性（鐵氧體具有晶體隨機排列的磁極對
，可以自發重新排列）shiqianzaiganraodelaiyuan，tongchangxuyaozhongxinshejibianyaqi。tieyangticixincailiaoyongyukaiguanmoshibianyaqi。dangbaoluzaiqiangcichangzhongshi

，yatiecicailiaodejingjipailiehuifashengbianhua。zaidianyuanbianyaqizhong
，zhekenenghuiduibianyaqi（及電源）性能產生連鎖影響：

1. 外部磁場的存在導致鐵氧體磁芯的內部場強減弱

2. 通量密度β降低

3. 總磁通量降低，從而降低初級電感

4. ruguowaibucichangzugouqiang，dianganliangjiangchongfenjianxiao，namezaiyouyongdenengliangchuanshufashengzhiqian，suizhekaiguandianliushangshengdaoqixianliudian
，dianyuanjiangjinruzidongzhongqidongzhuangtai。zaimeiyoushezhichujixianliudiandedianluzhong，fashengkaiguanguzhangdekenengxingshifeichanggaode。

Power Integrations開發了一種防磁幹擾

、雙路輸出隔離反激式電源
，可在85至350VAC的輸入電壓範圍內提供16.5VDC@300mA和16.5VDC@100mA的輸出電流（圖1）。其設計要點包括優化變壓器以補償外部磁場的影響， 以及元件的選擇和布局。

圖1：使用設計得當的變壓器
，這款反激式電源可以在存在外部磁場的情況下繼續正常工作

該設計采用LinkSwitch-XT2 900V產品係列的LNK3696P設計而成。LNK3696P IC內部集成了900V功率MOSFET
、振蕩器
、簡單的ON/OFF控製方式
、高壓開關電流源、頻率調製
、逐周期限流以及熱關斷，可實現元件數非常少的電源方案。

由於ON/OFF控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)
，在(zai)每(mei)個(ge)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)之(zhi)前(qian)都(dou)會(hui)檢(jian)查(zha)輸(shu)出(chu)。如(ru)果(guo)輸(shu)出(chu)已(yi)降(jiang)至(zhi)閾(yu)值(zhi)限(xian)值(zhi)以(yi)下(xia)，則(ze)啟(qi)動(dong)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)。如(ru)果(guo)輸(shu)出(chu)在(zai)限(xian)值(zhi)範(fan)圍(wei)內(nei)，則(ze)跳(tiao)過(guo)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)。在(zai)每(mei)個(ge)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)中(zhong)，開(kai)關(guan)電(dian)流(liu)在(zai)升(sheng)高(gao)過(guo)程(cheng)中(zhong)受(shou)到(dao)監(jian)測(ce)，當(dang)電(dian)流(liu)超(chao)過(guo)預(yu)設(she)限(xian)值(zhi)時(shi)終(zhong)止(zhi)開(kai)關(guan)脈(mai)衝(chong)。因(yin)此(ci)，每(mei)個(ge)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)的(de)長(chang)度(du)均(jun)相(xiang)同(tong)，向(xiang)負(fu)載(zai)傳(chuan)輸(shu)的(de)總(zong)能(neng)量(liang)也(ye)是(shi)固(gu)定(ding)的(de)

（圖2）。

圖2：每當輸出電壓降至設定限值以下時，就會提供輸出功率，並由反饋引腳(VEN)進行測量。在短路情況下，電壓將保持低電平，並且每個時鍾周期都需要能量。

如果連續的開關請求過多，則會觸發保護性重啟動，從而降低輸出能量。

由於僅在需要時進行開關
，因此其輕載效率高於傳統PWM驅動器。

ON/OFF控製方式也不需要環路補償，因為該設計是一個非線性係統。

啟動及工作時的功率直接來自於漏極引腳，無需使用偏置繞組及相關電路。在100%負載下
，當向傳統設計的變壓器施加有害磁場時，LinkSwitch-XT2通過以下過程強製進入自動重啟動狀態：

1. 外加磁場導致初級電感的下降幅度高達其額定值的50%(1338μH)

2. 隨著電感的降低，磁芯在每個開關周期中存儲的能量越來越少

3. 為了繼續支持100%功率
，控製器增加了額外的開關周期以更頻繁地提供較少的能量

4. 全頻的一長串連續循環被視為輸出短路，然後啟動保護性自動重啟動。電源無法正常開關-反複嚐試重啟動。

為防止在有外部磁場的情況下自動重啟動
，初始初級電感需要從1338μH翻倍至2676μH。由於上述亞鐵磁效 應的存在，施加外部磁場可以將電感降低多達50%，降至1338μH。憑借1338μH的電感，電源可以啟動並支持100%負載
，而不會進入自動重啟動狀態。

元件的選擇和布局

元件的選擇和放置也有助於提高抗磁幹擾的能力。為了防止任何磁鐵過於靠近變壓器
，高大的元件（例如大電容、Y電容和輸出電容）位於變壓器周圍以形成屏障（圖3）。使用扁平骨架也能增強“元件屏障”的  效果。

圖3：所示為DER-711的電路板實例 - 在變壓器周圍放置“高大”元件
， 可最大程度防止任何外部磁鐵接近變壓器

測試方法

測試時使用的磁鐵可以從側麵或頂部移向變壓器。在此處描述的測試中，將一塊強度為3451高斯的6.35mm方 形N35級釹鐵硼(NdFeB)磁鐵放置在變壓器鐵芯旁邊，以製造初級電感至少減少50%的“最差情況”（圖4）。在此測試條件下，電源能夠在100%負載和75VAC輸入電壓下啟動（也是最差情況）。

圖4. 使用3451高斯磁鐵對DER-711 PCB進行測試
， 磁鐵直接放置在磁芯旁邊（紅色方框中的銀色元件）

測試結果和性能比較

設計抗磁幹擾電源時，需要考慮更高的電磁幹擾(EMI)、更長的啟動時間、更低的功率變換效率以及可能產生音頻噪聲。將磁鐵放置到磁芯上會降低符合標準所需的EMI裕量，而抗磁幹擾電源設計需要更大的EMI裕量。DER-711設計具有>6dB的傳導EMI裕量。

rushangsuoshu
，dangzaicixinfujinfangzhiwaibucichangshi，dianganhuijiangdi，congerdaozhikaiguanpinlvzengjia。loujidianyadechizhangzhendangdepinlvyehuisuizhixiangyingzengjia。xuyaoshiyongpingbiraozuheshidangdeshurulvboqisheji

，yikongzhichizhangzhenlingdailaideEMI增大。除EMI 因素外，當磁鐵在鐵芯上時，啟動時間會更長
，從9.68ms增加到15.84ms（圖5）。

圖5：在存在外部磁場的情況下
，啟動時間從9.68ms增加到15.84ms


，增加了大約6ms

經測試，在磁鐵直接緊鄰變壓器的極端情況下，係統效率的下降僅為4-6%（圖6）。在這些情況下
，IC溫度在滿載時僅增加16°C。如果外加磁場強度較弱，則效率下降和相應的溫升都較小。

圖6：在最差情況下，將磁鐵放置在變壓器旁邊，效率僅下降4-6%

本設計中的最大磁通密度為2650高斯，明顯高於LinkSwitch-XT2設計中建議的最大1500高斯。因此

，滿載時的 開關頻率會降低，並且可能低到足以進入音頻噪聲範圍。對於電表應用中的電源而言
，這通常並不是缺點。

總結

keyiyizuixiaodeshejizhezhongweidianbiaoshejiyizhongkangciganraodegelifanjishidianyuan。shejiyaodianzaiyuzengjiachujidiangan
，yiquebaodianyuanyouzugoudeyuliangzaicunzaiwaibuciganraodeqingkuangxiabaochimanzaibujianduangongzuo。tongshi


，haikeyishiyongbianpingdebianyaqigujia
，bingzaibianyaqizhouweifangzhigaodadeyuanjian
，xingchengyidao“屏障”，最大程度防止外部磁鐵靠近變壓器，這些也是有用的設計策略。

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