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01、基于網絡分析儀二端口插入損耗測量評估方法

反激變換器流經變壓器的共模噪聲耦合路徑，共模端口有效電容是共模噪聲傳輸路徑的主要阻抗參數，調整共模端口有效電容可以改變反激變換器的共模電流大小。

圖1：反激變壓器共模噪聲傳輸示意簡圖

根據共模噪聲傳輸示意圖可知，反激變壓器相當于共模濾波器，因此可以利用濾波器的插入損耗來表征反激變壓器的共模噪聲抑制能力。測量反激變壓器原副邊的共模等效電容則可以使用網絡分析儀二端口的測量方法，測量出對應端口的S參數，通過插入損耗的方法，將對應的S21轉換成需要的原副邊共模等效電容。

網絡分析儀測量反激變壓器共模等效電容的方法

圖2：網絡分析儀測量反激變壓器共模電容的示意圖

具體測量方法是Port1為高頻信號輸入端口，Port2為高頻信號輸出端口，為變壓器原副邊對共模噪聲傳輸路徑的等效電容。Port1端口的信號端接反激變壓器原邊的電壓跳變點，Port1端口的另一端接反激變壓器原邊的電壓靜點。Port2端口的信號端接副邊的電壓靜點，Port2端口的另一端接也反激變壓器原邊的電壓靜點，反激變壓器副邊的電壓跳變點懸空。網絡分析儀插入損耗測量的等效電路如下圖所示：

圖3：網絡分析儀測量反激變壓器共模電容的等效電路

根據網絡分析儀測量反激變壓器共模電容的等效電路，可得到插入損耗的計算公式為：

IL(S21)表示反激變壓器對共模噪聲抑制能力的插入損耗值（通常取S21曲線低頻線性區(qū)的值，例如200KHz）。對計算公式進行變換，則可以得到共模等效電容的表達式如下：

基于以上測量方法和公式計算，可以得到反激變壓器原副邊共模等效電容，在實際使用中反激變壓器原副邊共模等效電容受到變壓器繞線工藝、繞線方式、繞組之間電壓差等多種因素影響，測量出的共模等效電容并不能完全反映實際的反激變壓器耦合共模噪聲電流能力，對反激變壓器的設計還是具有很大的參考價值。

網絡分析儀測量反激變壓器共模等效電容的測試操作方法

圖4：網絡分析儀測量反激變壓器插入損耗的操作圖

圖5：網絡分析儀測量反激變壓器插入損耗曲線（實測曲線）

02、基于信號發(fā)生器與示波器的簡易測量評估方法

網絡分析儀對于從事開關電源產品設計的工程師來說是奢侈品，且價格昂貴，適用范圍相對較窄?；谛盘柊l(fā)生器與示波器構建的反激變壓器共模等效電容的簡易實驗評估方法，被廣泛的應用。

圖6：基于信號發(fā)生器與示波器的共模噪聲耦合簡易測量評估方法

單繞組反激變壓器的簡易評估方法

圖7：示波器+信號發(fā)生器單繞組反激變壓器的簡易評估方法

圖中信號發(fā)生器輸出接反激變壓器原邊繞組，信號發(fā)生器輸出端的正極接原邊繞組電壓跳變點，負極接原邊繞組的電壓靜點。副邊繞組的電壓跳變點懸空，在反激變壓器原、副邊繞組電位靜點之間接采樣電阻，并用示波器的電壓探頭測量采樣電阻上的電壓。根據反激變壓器共模等效電容的形成機理，原、副邊繞組因電場耦合產生的位移電流流經檢測電阻，在檢測電阻阻值確定的情況下，檢測電阻兩端的電壓越高，表明流經變壓器的共模電流越大，即共模等效電容就越大。

圖8：示波器+信號發(fā)生器單繞組反激變壓器的測試操作圖

圖9：不同單繞組反激變壓器共模特性測試對比（實際測試）

上圖實測時檢測電阻阻值為20Kohm，由測試波形可知，左圖反激變壓器在采樣電阻上的采樣電壓峰峰值為53mV，右圖反激變壓器在采樣電阻上的采樣電壓峰峰值為10mV，由此可以判斷右圖反激變壓器的共模電流大于左圖反激變壓器的共模電流，即左圖反激變壓器的共模等效電容大于右圖的。

圖10：電源端傳導電流法測試布置

圖11：不同單繞組反激變壓器傳導測試數據對比

多繞組反激變壓器的簡易評估方法

圖12：示波器+信號發(fā)生器多繞組反激變壓器的簡易評估方法

圖中信號發(fā)生器輸出接反激變壓器原邊繞組，信號發(fā)生器輸出端的正極接原邊繞組電壓跳變點，負極接原邊繞組的電壓靜點；副邊繞組的電壓跳變點懸空，原邊繞組的電壓靜點要連接在一起，副邊靜點也要連接在一起；繞組采用疊繞時，需要將疊繞繞組引腳連接在一起。在反激變壓器原、副邊繞組電位靜點之間接采樣電阻，并用示波器的電壓探頭測量采樣電阻上的電壓。

根據反激變壓器共模等效電容的形成機理，原、副邊繞組因電場耦合產生的位移電流流經檢測電阻，在檢測電阻阻值確定的情況下，檢測電阻兩端的電壓越高，表明流經變壓器的共模電流越大，即共模等效電容就越大。

儀器工具之正負電源發(fā)生器：

圖13：正負電源發(fā)生器

正負電源發(fā)生器主要為信號放大器提供正負電源，直接接市電電源，與信號運算放大器、信號發(fā)生器共同組成輸入信號源。

儀器工具之信號運算放大器

圖14：信號放大器

與正負電源發(fā)生器組成信號放大器，將信號發(fā)生器的輸入信號進行放大，輸出給到反激變壓器，提供激勵信號源。

儀器工具之信號發(fā)生器

圖16：信號發(fā)生器

信號發(fā)生器產生三角波信號或者正弦波信號，信號頻率范圍越寬越好，輸出幅值的設定，為簡化計算一般設定1或者2，電源由正負電源發(fā)生器提供。

【備注說明】

正負電源發(fā)生器、信號運算放大器、信號發(fā)生器是基于采購成本考慮的，也可以用函數信號發(fā)生器進行替代，滿足輸入信號要求即可。