而實(shí)際的隔離變壓器原邊和副邊之間有一個(gè)耦合電容CW，這個(gè)耦合電容是由于變壓器的繞組之間存在非電介質(zhì)和物理間隙所出現(xiàn)的，它為共模電流供應(yīng)了一個(gè)通路。

如圖2所示，A點(diǎn)是電路中電壓變化最強(qiáng)的區(qū)域，它也是出現(xiàn)噪聲的最強(qiáng)的區(qū)域。伴隨著電路的高頻開(kāi)關(guān)工作，該點(diǎn)的高頻電壓通過(guò)變壓器初次級(jí)之間的分布電容Cps、電源線(xiàn)對(duì)地線(xiàn)的阻抗、變壓器次級(jí)印制線(xiàn)自身的阻抗、電感、電容等參數(shù)，而形成變壓器的共模噪聲路徑。普通隔離變壓器對(duì)共模噪聲有一定的抑制用途，但因繞組間分布電容使它對(duì)共模干擾的抑制效果隨頻率升高而下降。普通隔離變壓器對(duì)共模干擾的抑制用途可用初次級(jí)間的分布電容和設(shè)備對(duì)地分布電容之比值來(lái)估算。通常初次級(jí)間的分布電容為幾百pF，設(shè)備對(duì)地分布電容為幾~幾十nF，因而共模干擾的衰減值在10~20倍左右，即20~30dB。為了提高隔離變壓器對(duì)共模噪聲的抑制能力，關(guān)鍵是要耦合電容小，為此，可以在變壓器初次級(jí)間增設(shè)屏蔽層。屏蔽層對(duì)變壓器的能量傳輸無(wú)不良影響，但影響繞組間的耦合電容。帶屏蔽層的隔離變壓器除了能抑制共模干擾外，利用屏蔽層還可以抑制差模干擾，具體做法是將變壓器屏蔽層接至初級(jí)的中線(xiàn)端。對(duì)50Hz工頻信號(hào)來(lái)說(shuō)，由于初級(jí)與屏蔽層構(gòu)成的容抗很高，故仍能通過(guò)變壓器效應(yīng)傳遞到次級(jí)，而未被衰減。對(duì)頻率較高的差模干擾，由于初級(jí)與屏蔽層之間的容抗變小，使這部分干擾經(jīng)由分布電容及屏蔽層與初級(jí)中線(xiàn)端的連線(xiàn)直接返回電網(wǎng)，而不進(jìn)入次級(jí)回路。

因此，對(duì)變壓器的高頻建模非常重要，特別是變壓器的許多寄生參數(shù)，例如：漏感，原副邊之間的分布電容等，它們對(duì)共模EMI電平的高低有著顯著的影響，必須加以考慮。實(shí)際中，可以使用阻抗測(cè)量設(shè)備對(duì)變壓器的重要參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，從而獲得這些參數(shù)并進(jìn)行仿真分析。

半橋電路中的直流電解電容Cin有相應(yīng)的串聯(lián)等效電感ESL和串聯(lián)等效電阻，這兩個(gè)參數(shù)也影響到電路的高頻性能，一般情況下ESL大約在幾十nH左右。在實(shí)際分析中，無(wú)源元件，如電阻器、電感器和電容器的高頻等效寄生參數(shù)可用高頻阻抗分析儀測(cè)得，功率器件的高頻模型可以從電路仿真軟件的模型庫(kù)中得到。

另外一個(gè)對(duì)電路的高頻噪聲影響較大的因素是印制板上印特種線(xiàn)(帶狀線(xiàn))的相互耦合，當(dāng)一個(gè)高幅度的瞬變電流或快速上升的電壓出現(xiàn)在靠近載有信號(hào)的導(dǎo)體附近，就將出現(xiàn)干擾問(wèn)題。印特種線(xiàn)的耦合情況通常用電路和導(dǎo)線(xiàn)的互容和互感來(lái)表征，容性耦合引發(fā)耦合電流，感性耦合引發(fā)耦合電壓。pCB板層的參數(shù)、信號(hào)線(xiàn)的走線(xiàn)和相互之間的間距對(duì)這些參數(shù)都有影響。

建立印刷電路板走線(xiàn)高頻模型和提取走線(xiàn)間寄生參數(shù)的重要困難是決定印刷板線(xiàn)條單位長(zhǎng)度的電容量和單位長(zhǎng)度的電感量。通常有三種方法可以用來(lái)決定電感、電容矩陣元件：

(1)有限差分法(FDM)；(2)有限元法(FEM)；(3)動(dòng)量法(MOM)。

當(dāng)單位長(zhǎng)度矩陣被精確的決定以后，通過(guò)多導(dǎo)體傳輸線(xiàn)或部分元等效電路(pEEC)理論，就可以得到印刷電路板走線(xiàn)的高頻仿真模型。Cadence軟件是一種強(qiáng)大的EDA軟件，它的SpecctraQuest工具可以對(duì)pCB進(jìn)行信號(hào)完整性和電磁兼容性分析，用它也可以對(duì)印刷電路板走線(xiàn)進(jìn)行高頻建模，實(shí)現(xiàn)對(duì)給定結(jié)構(gòu)的pCB進(jìn)行參數(shù)提取，并且生成任意形狀印特種線(xiàn)走線(xiàn)的電感、電容、電阻等寄生參數(shù)矩陣，然后利用pEEC理論，就可以進(jìn)行EMC仿真分析。

共模和差模噪聲的電路模型

通常電路中的共模干擾和差模干擾是同時(shí)存在的，共模干擾存在于電源的任意一個(gè)相線(xiàn)與大地之間，差模干擾存在于相線(xiàn)與相線(xiàn)之間。法國(guó)Grenoble電技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的Teuling、Schnaen和Roudet基于由MOSFET構(gòu)成的400W、開(kāi)關(guān)頻率為100KHz的斬波電路實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷难芯勘砻?，低頻時(shí)差模干擾占主導(dǎo)地位;高頻時(shí)，共模干擾占主導(dǎo)地位，這說(shuō)明開(kāi)關(guān)電源的差模干擾和共模干擾對(duì)電路的影響程度是不同的;另一方面，線(xiàn)路寄生參數(shù)對(duì)差模干擾和共模干擾的影響也不同，由于線(xiàn)間阻抗與線(xiàn)———地阻抗不同，干擾經(jīng)長(zhǎng)距離傳輸后，差模分量的衰減要比共模大。因此，為了解決開(kāi)關(guān)電源的傳導(dǎo)噪聲問(wèn)題，要首先區(qū)分共模和差模干擾，這就要建立共模和差模噪聲路徑，然后對(duì)它們分別進(jìn)行仿真和分析，這種方法便于我們找到電磁干擾問(wèn)題的根源，便于問(wèn)題的解決。

在工程上可以用電流探頭來(lái)判斷電源是共模還是差模占主導(dǎo)地位，探頭先單獨(dú)環(huán)繞每根導(dǎo)線(xiàn)，得出單根導(dǎo)線(xiàn)的感應(yīng)值;然后再環(huán)繞兩根導(dǎo)線(xiàn)，探測(cè)其感應(yīng)情況，假如感應(yīng)值是新增的，則線(xiàn)路中的干擾電流是共模的，反之是差模的。在理論分析中，針對(duì)不同的系統(tǒng)，要分別建立它們的共模和差模噪聲電流模型，在我們上述分析的基礎(chǔ)上，綜合考慮功率器件的高頻模型和印特種線(xiàn)相互耦合關(guān)系，我們得到了半橋QRC變換器的共模和差模干擾電路模型，它示于圖3。圖中的LISN(LineImpedenceStabilizingnetwork)是EMC檢測(cè)規(guī)定的線(xiàn)性阻抗固定網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)殛P(guān)于50Hz工頻信號(hào)LISN的電感表現(xiàn)為低阻抗，電容表現(xiàn)為高阻抗，所以對(duì)工頻信號(hào)LISN基本不衰減，電源可以經(jīng)LISN輸送到半橋變換器中。而關(guān)于高頻噪聲，LISN的電感表現(xiàn)為大阻電容可以視為短路，所以L(fǎng)ISN阻止了高頻噪聲在待測(cè)設(shè)備和電網(wǎng)之間的傳送，因此，LISN起到了為共模和差模干擾電流在所需測(cè)量的頻段(典型值為100KHz~30MHz)供應(yīng)一個(gè)固定的阻抗(50ohm)的用途。

在上圖中，共模噪聲電流分別從兩套LISN出發(fā)，經(jīng)過(guò)電路開(kāi)關(guān)器件、變壓器、pCB印特種線(xiàn)、副邊電路，又回到LISN形成共模噪聲電流回路。差模噪聲電流則在兩套LISN、印特種線(xiàn)、開(kāi)關(guān)器件、變壓器之間形成回路。共模噪聲和差模噪聲可以分別取自?xún)商譒ISN的電阻上電壓的之差的一半或之和的一半。

即：

所以：

用同樣的方法，可以很方便的得到其它拓?fù)涞膫鲗?dǎo)干擾電路模型。