網(wǎng)口變壓器簡(jiǎn)介(1)-文庫(kù)吧資料
2025-06-01 18:09本頁(yè)面
【正文】 ? 對(duì)于高等級(jí)的 EMI干擾，由于共模電感的磁飽和可能出現(xiàn)問(wèn)題。自耦變壓器用于混合模式的端接。如圖，當(dāng)有意信號(hào)的瞬時(shí)電流走在其中一個(gè)線(xiàn)圈或者在兩個(gè)線(xiàn)圈中電流方向相同的時(shí)候，在磁芯中沒(méi)有磁力線(xiàn)抵消，此電感會(huì)對(duì)這個(gè)有意信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)高阻抗，從而影響有意信號(hào)。參考平面如果不是理想的 0V，高頻的共模電流會(huì)繞過(guò)共模電感流到外部線(xiàn)纜上，引起輻射。需要考慮如下兩點(diǎn)：一是成本和益處；二是有可能為共模噪聲提供一個(gè)繞過(guò)共模電感的路徑。 ? 所謂的共模端接并沒(méi)有端接真正的共模信號(hào)。 ? 在典型的以太網(wǎng)應(yīng)用中，并沒(méi)有明顯的差模 /共?；旌蟼鬏斈Ｊ降男盘?hào)激勵(lì)源。 2022/6/23 45 共模模式的參數(shù) 2線(xiàn)共模電感在 PHY側(cè)變壓器模式的總結(jié)： ? 這種配置對(duì)于 PHY產(chǎn)生的低頻共模噪聲有很好的抑制作用 ? 共模電感和中心抽頭電容一起提供了有效的低頻濾波 ? 在寄生參數(shù) CCMC， △ L1以及 LC1的 阻抗明顯增大的頻率下， EMI抑制效能明顯降低。但很難保證 LC2的低阻抗 2022/6/23 44 共模模式的參數(shù) ? 高壓電容：四個(gè)端接電阻共用一個(gè)高壓電容，高耐壓的需求限制了固定封裝下容值的可選范圍，典型應(yīng)用的電容是 1nF/2022V的陶瓷電容。 ? 線(xiàn)纜側(cè)中心抽頭電容的不平衡，與之前 △ L1類(lèi)似，也有差模轉(zhuǎn)共模和增加阻抗的影響。 2022/6/23 42 共模模式的參數(shù) ? 初次級(jí)線(xiàn)圈間電容，為了消弱變壓器的共模傳輸性能，應(yīng)該盡可能減小此電容容值。在諧振頻率以上，中心抽頭連接的阻抗主要體現(xiàn)為感性。不會(huì)在中心抽頭處產(chǎn)生信號(hào)間轉(zhuǎn)換，但明顯降低了 100MHz以上的共模抑制性能。這會(huì)增加輻射和敏感度。 2022/6/23 39 共模模式的參數(shù) ? 不平衡的中心抽頭（ PHY側(cè)）：用 △ L1來(lái)描述線(xiàn)圈兩邊的不平衡。為了在特定頻率范圍獲得高的阻抗，在其它頻段一般會(huì)有低的阻抗。靠近傳導(dǎo)的結(jié)構(gòu)也會(huì)明顯影響這個(gè)電容的容值。 ? CCMC：共模電感的分布電容，減弱共模電感的高頻性能。 ? 75ohm端接對(duì)于共模信號(hào)是否是一個(gè)低阻抗？ ? 75ohm端接對(duì)于阻抗匹配更好還是對(duì)于共模抑制更好？ 2022/6/23 35 一般變壓器的配置 ? 兩線(xiàn)共模電感位于 PHY側(cè)：這種配置不適于電流驅(qū)動(dòng)型的收發(fā)器，這種類(lèi)型的收發(fā)器 TX輸出功率是由中心抽頭處連接的電源提供的，后邊詳細(xì)介紹。由于有電阻，接線(xiàn)電感以及其它的限制，這并不是一個(gè)接地的低阻抗路徑。 ? 此電阻提供差分線(xiàn)對(duì)之間 150ohm的端接，主要用于混合模式信號(hào)的阻抗匹配。例如，只有幾 pF的不平衡就會(huì)引起很明顯的差模 —— 共模轉(zhuǎn)換，增加串?dāng)_和EMI問(wèn)題。所以變壓器主要的 EMI抑制功能就是減少這部分的噪聲。 ? 信號(hào)對(duì)之間的共模 /差?；旌闲盘?hào)：與真正的共模信號(hào)不同，它的傳輸也在線(xiàn)纜內(nèi)部，所以也不是影響 EMI的主要信號(hào)。無(wú)意信號(hào)包括：信號(hào)對(duì)之間的共模/差模混合信號(hào)。有意和無(wú)意信號(hào)同時(shí)傳輸。 2022/6/23 28 以太網(wǎng)線(xiàn)的傳輸模式 ? 理解以太網(wǎng)線(xiàn)的傳輸模式是理解變壓器 EMI抑制功能的關(guān)鍵。 2022/6/23 27 變壓器共模特性 ? 共模抑制效能是各器件特性，寄生參數(shù)及相互影響的綜合結(jié)果 ? 不能僅通過(guò) data sheet中的電路圖來(lái)判斷抑制效能，現(xiàn)在的 data sheet對(duì)判斷 EMI抑制性能只有很少的作用 ? EMI性能的測(cè)試并不容易，需要特定的測(cè)試環(huán)境及測(cè)試夾具。 LCMC和 RCMC的高阻抗和CCMC是相互制約的兩個(gè)參數(shù)。有損鐵氧體（軟鐵氧體）由于能量耗散是有好處的。 2022/6/23 25 共模電感 ? 對(duì)有意差分信號(hào)的傳輸，以及對(duì)無(wú)意共模信號(hào)的抑制，如圖 ? 共模電感的符號(hào)和模型。 △ L產(chǎn)生了 差模 ——共模轉(zhuǎn)換 ? 因?yàn)?LCT + △ L≠0，所以中心抽頭上存在共模電壓。中心抽頭作用： ? 通過(guò)提供差分線(xiàn)上共模噪聲的低阻抗回流路徑，降低線(xiàn)纜上共模電流和共模電壓。（假設(shè)源阻抗可以忽略） 2022/6/23 19 頻率響應(yīng) ? 脈沖峰值的響應(yīng)曲線(xiàn)如右圖 ? 響應(yīng)主要決定于磁化電感和負(fù)載阻抗 R2 ? 漏感遠(yuǎn)小于磁化電感，可以忽略 ? 分布電容可以忽略，因?yàn)殡娏鞑唤?jīng)過(guò)此電容 ? 負(fù)載電壓隨時(shí)間指數(shù)降低 2022/6/23 20 頻率響應(yīng) ? 漏感遠(yuǎn)小于磁化電感，可以忽略 ? 響應(yīng)曲線(xiàn)是指數(shù)阻尼振蕩下降 ? 振蕩幅值和阻尼系數(shù)決定于
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