分享反激拓扑无Y设计要点和微盟电子开关电源芯片ME8115应用实例

时间： 2023-12-31 来源：MicrOne

技术问答

目前Y电容广泛应用于开关电源中，但Y电容的存在使开关电源输入与输出线之间存在漏电流。开关电源部分含Y电容的金属壳电器会让使用者有触电的危险。因此目前一般移动数码设备产品漏电流要求小于3.5mA。而一些医疗器械开关电源和部分有特殊要求的小家电更是要求初次级漏电流小于几十μA或者不能有漏电流。

其中初次级间漏电流和Y电容的关系可用以下公式计算：

I=2π*f*Vin*Cy

其中f为工作频率（50Hz或60Hz），Vin为最大输入工作电压，Cy为Y电容容值。

然而去除Y电容给EMI的设计带来了困难。具有抖频和频率调制的脉宽调制器可以改善EMI的性能，但不能单靠驱动器来改善EMI，必须在电路和变压器结构中作改进，才能使开关电源满足EMI要求。

开关电源中，功率器件的高频开通和关断，导致电压和电流的快速变化是干扰产生的主要原因，从而引发一系列的EMI问题。

电路中电感和寄生电感快速的电流变化生成磁场而导致较高的电压尖峰：

电路中电容和寄生电容快速的电压变化生成电场而导致较高的电流尖峰：

开关电源中MOS管的电压和电流波形

磁场和电场的噪声与变化的电压和电流，以及耦合通道，如寄生电感和电容直接相关。简单的理解就是：减小电压变化率du/dt和电流的变化率di/dt，以及降低相应杂散电感和电容可以减小由于上述磁场和电场产生的噪音，达到降低EMI干扰的目的。

变压器设计注意事项：

减小层间电容，减小di/dt影响。

初级动点应该放在变压器最里层。

变压器最外面磁芯短接铜箔连接到地。

PCB Layout注意事项：

减小功率环路，并加粗功率环走线。

尽量用初级热地连接散热器，避免用漏极连接散热器，这样可以减小漏极和地之间的寄生电容。

在保证爬电距离和PCB制造工艺情况下，加大地线的铺铜面积。

信号地和功率分开走线。

输入滤波电路注意事项：

并联几个输入电解电容，以降低ESL和ESR。

交流整直流后加LC滤波器。

介绍一款用开关电源芯片 ME8115D7G设计

1. 设计要求：

Vin=85-264Vac

Vout=12V/0.35A

2.应用原理图

3.变压器规格

LP=1.8mH 骨架EE16 5+2 加长骨架

4.EMC测试部分

（1）.传导测试（Vin=230V L和N)

（2）.以下是辐射测试（Vin=230V L和N）

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