調節能量轉移元件中的位移電流的方法和設備的制作方法

專利名稱：調節能量轉移元件中的位移電流的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明一般地涉及電源，并且具體地而非排他性地，涉及用于減小開關電源中的
共模噪聲電流的方法和設備。
背景技術：
許多電裝置，例如蜂窩電話、個人數字助理(PDA)、膝上型電腦等，都需要直流功率源。由于功率一般作為高壓交流功率而通過墻壁插座來遞送，所以，需要通常稱為電源的裝置來將高壓交流功率變換成許多電裝置可以使用的直流功率。此外，電源常常必須在高壓交流功率和直流功率源之間提供某種電隔離以滿足安全機構的要求。可以由電源直接向裝置提供可以使用的直流功率，或者可用可以使用的直流功率來對可重新充電的電池進行充電，繼而向裝置提供能量，但是這要求在所存儲的能量被用盡之后進行充電。在操作中，電源可以使用控制器來調整遞送給電裝置的輸出功率，電裝置一般被稱為負載。控制器調整對負載的能量轉移。在一種情況中，控制器可以響應于來自傳感器的反饋信息而控制電源開關導通和關斷，以將能量脈沖從高壓交流功率源轉移到輸出。 電源中的每根導體通過電場被電耦接至電源外部的空間。電場中的任何兩點間的電壓中存在差。因此，在電源的每根導體與電源外部的任意基準位置(常常稱為接地，有時簡稱為地)之間存在電壓。導體與地之間的電壓可以是正的、負的或零。
電場與相關聯的電壓的耦接通常被表示為電氣電路中的雜散電容。當導體與地之間的電壓改變值時，其在將導體耦接到地的雜散電容中產生位移電流。電壓中的大改變率可以產生很大的位移電流。該電流被稱為位移電流，以將其與傳導電流區分開來。位移電流是與導體中電荷的運動等效的空間中變化的電場。導體中電荷的運動的電流被稱為傳導電流。 直流電流關于時間具有恒定值。相對地，交流電流是隨時間改變的值。 一般的電流可以是直流電流與交流電流的和。傳導電流可以是直流電流和交流電流的和。然而，位移電流只是交流電流，這是因為交流電流等效于變化的電場。 電流在閉合路徑中流動。換而言之，對于每個電流離開一個位置，則必然存在一個具有相同幅度的電流回到相同的位置。閉合路徑的規則對于位移電流和傳導電流兩者都是如此。電流的閉合路徑可以包括位移電流和傳導電流兩者。 電源通常必須限制其輸入導體中的噪聲電流以滿足由規定制定機構規定的限制。相同時間在兩個或多個導體中的具有相同幅度和方向(朝向電源或離開電源)的電流稱為共模電流(common mode current)。兩個導體中具有相同幅度但是方向相反的電流稱為差分電流(differentialcurrent)。 輸入導體中的共模電流一般是對由電源接收到的功率沒有貢獻的噪聲電流，然而，由輸入電壓源提供的差分電流遞送由電源接收的功率。共模電流主要來源于電源中高電壓的快速開關。通過變化的電壓產生的位移電流在包括電源的輸入導體的路徑上返回其原來的位置，并且因此引起被規定制定機構限 的噪聲電流。
降低共模電流的一種方式是在輸入導體中放置感應組件。這些組件有時被稱為共
模電感器或共模扼流圈(choke)。共模電感器在共模磁核心上具有兩個或更多繞組，其中，
這些繞組被配置為與將在輸入導體中在相同方向上流動的共模噪聲相對抗，同時對于向電
源提供功率的差分電流提供可以忽略不計的對抗。對在輸入導體中使用共模電感器的優選
替換是向因為功率變換目的而已經在電源中的能量轉移元件添加特殊繞組。 電源中的能量轉移元件，有時稱為變壓器，是在磁核心上具有多個繞組的感應組
件。在操作中，變壓器允許電源的輸入側(稱為初級側)與電源的輸出側(稱為次級側)
之間的能量轉移。變壓器還提供電源的輸入和輸出之間的電隔離。電隔離是防止直流電流
在輸入導體和輸出導體之間流動的特性。功率變換必須的繞組是功率繞組。"特殊繞組"是
不參與功率變換功能的附加繞組。既可以提供屏蔽功能又可以提供功率變換功能的繞組，
例如，提供偏置電壓以操作控制電路的組件的偏置繞組，被認為是功率繞組而非特殊繞組。 特殊繞組常常是指平衡繞組和抵消繞組。它們有時被包括在將它們與電源操作所
需要的功率變換繞組區分開來的一般類型的屏蔽繞組中。特殊繞組的目的是將位移電流約
束在不包括電源的輸入導體的路徑中。優選地，位移電流保持在能量轉移元件內，并且等效
的傳導電流不超過能量轉移元件的端子之外很遠。特殊繞組通過在合適的地方以合適的強
度引入電場以指引位移電流采用所希望的路徑來完成其目的。 已經開發了用于設計并且構建包含用于降低電源中的共模電流目的的屏蔽繞組
的能量轉移元件的公知方法。當能量轉移元件的繞組具有較小匝數時，這些方法面臨困難。
傳統的方法在屏蔽繞組具有與功率變換繞組的匝數接近的整數匝數時最有效。 在對于電源的應用中，輸入電壓與輸出電壓之比很大或很小的情況中，功率繞組
可以少至1或2匝。在這樣的情況中，對傳統的屏蔽繞組給與實現所希望的位移電流的降
低所必需的匝數是不可能的。如果屏蔽繞組產生太小的電場，則繞組將不會非常有效。如
果屏蔽繞組產生太大的電場，則繞組可能使得共模電流增大而不是減小。


參考附圖描述了本發明的非限制性并且非排他性的實施例，其中，若非另外指出，各個示圖中相似的標號指代相似的部件。
圖1是圖示出根據本發明的教導的示例交流轉直流電源的示意圖； 圖2是圖1的交流轉直流電源的示例部分的示意圖，其更詳細地圖示出根據本發
明的教導的示例能量轉移元件內的雜散電容和噪聲電流； 圖3是圖示出根據本發明的教導的示例電源中的示例電壓和電流的示例簡化電氣電路模型的示意圖；以及 圖4是圖示出根據本發明的教導的示例方法的流程圖。
具體實施例方式
這里描述了用于調節能量轉移元件的位移電流的方法和設備的示例。在以下描述中，闡述了大量特定細節，以提供對實施例的透徹理解。然而，相關領域的技術人員將認識到，可以在沒有這些特定細節中的一個或多個的情況下或利用其它方法、組件、材料等來實行這里所描述的技術。在其它情況中，沒有示出或詳細描述公知的結構、材料或操作，以免
5模糊某些方面。 貫穿本說明書中對"一個實施例"、"實施例"、"一個示例"或"示例"的提及是指結 合實施例或示例所描述的具體特征、結構或特性被包括在本發明的至少一個實施例中。因 此，在該說明書的不同地方出現的這樣的短語"在一個實施例中"、"在實施例中"、" 一個示 例"或"示例"不一定都指同一實施例或示例。此外，具體特征、結構或特征可以以任何適當 的組合和/或子組合被結合到一個或多個實施例或示例中。此外，本領域普通技術人員應 了解，這里提供的示圖是用于說明目的的，并且這些圖不一定是按比例畫出的。
圖1中的示例示意圖100示出根據本發明教導的電源100的元件、電壓和電流。 一般的雜散阻抗ZpE 142、 ZTE 150和ZSE 154表示電源100的各個部件與地基準(earth reference) 156之間的耦接。雜散阻抗ZPE 142、ZTE 150和ZSE 154通常受電容支配，但是它 們也可以包含電感元件和電阻元件。圖1中所示出的電流(例如，106和108)是噪聲電流。 圖1沒有示出促成由電源100接收和遞送的功率。 如圖1的示例中所示，在線路端子102與中性點端子(neutralterminal) 104之間 的電源100的輸入處施加輸入電壓VAC。全波橋式整流器105接收交流輸入電壓VAC以在直 流輸入電容器112上產生直流輸入電壓VDc 114。在一個示例中，直流輸入電容器112的導 體被認為是電源100的輸入導體。直流輸入電壓VDe 114被耦接到功率繞組(S卩，能量轉移 元件116的初級繞組118)并且被耦接到開關S1 144。在一個示例中，開關S1 144在控制 器電路的控制下斷開和閉合。控制器電路未被示出，以免模糊本發明的特征。
能量轉移元件116具有終止能量轉移元件內部的繞組的內部終止端(internal termination)，并且其具有終止能量轉移元件外部的繞組的外部終止端(external termination)。內部端子不將傳導電流攜帶至能量轉移元件外部的電路或不攜帶來自能量 轉移元件外部的電路的傳導電流。內部終止端不必是可從能量轉移元件的外部接入的。外 部終止端是可從能量轉移元件的外部接入的。外部終止端將傳導電流攜帶至能量轉移元件 外部的電路或攜帶來自能量轉移元件外部的電路的傳導電流。在一個示例中，外部終止端 可以是變壓器的外部引腳、接頭(post)或焊盤(pad)，其將傳導電流攜帶至能量轉移元件 外部的電路或攜帶來自能量轉移元件外部的電路的傳導電流。在一個示例中，內部端子可 以被機械地耦接到變壓器的外部引腳、接頭或焊盤，其不將傳導電流攜帶至能量轉移元件 外部的電路或不攜帶來自能量轉移元件外部的電路的傳導電流。在變壓器的制造中，使用 變壓器的外部引腳、接頭或焊盤來固定繞組的將不攜帶傳導電流的一端有時是方便的。這 樣的終止端在本公開中是內部終止端。圖1示出繞組118具有兩個外部終止端(即，端子 101和端子103)，繞組120具有一個內部終止端和一個外部終止端117，繞組122具有一個 內部終止端和一個外部終止端117，而繞組124具有兩個外部終止端(即，端子107和端子 109)。 能量轉移元件116的次級繞組124被耦接到整流器128，以在輸出電容器130上 產生輸出電壓V。 132，以供負載134使用。能量轉移元件116包括核心126，核心126為具 有高磁導率的材料。在一個示例中，核心126的材料是鐵氧體。除了具有Np匝的初級繞組 118和具有Ns匝的次級繞組124以外，能量轉移元件116還包括具有NB匝的平衡繞組120 和具有&匝的抵消繞組122。術語"平衡"和"抵消"還描述與能量轉移元件116內的電場 有關的屏蔽繞組(即，平衡繞組120和抵消繞組122)的動作，并且在本公開中被用來確認
6不同類型的屏蔽繞組的存在。 在圖1中所圖示的示例中，平衡繞組120的一端和抵消繞組122的一端耦接在外 部端子(外部終止端117)處。外部終止端117被耦接到屏蔽阻抗Z皿，110的一端，屏蔽 阻抗Z皿，110在能量轉移元件116的外部。屏蔽阻抗Z皿^ IIO的另一端被耦接到初級 繞組118的非開關端(non-switching end)。在一個示例中，屏蔽阻抗ZSHIEU) 110可以耦接 在屏蔽繞組的外部終止端和不進行開關的任何輸入導體(例如直流輸入電容器112的任何 一端)之間。 開關S1144的開關產生開關電壓Vw 146。開關電壓VS1146分別在雜散阻抗ZPE 142、ZTE 150和Zse 154中產生噪聲電流IcM 140、ITE 148和I化152。雜散阻抗一般可以包括 電容、電感和阻抗。在稍后在本公開中說明細節之后，產生諸如電流IcM 140、 ITE 148和I^ 152之類的噪聲電流的耦接的特性和這些噪聲電流的路徑將變得顯而易見。
仍然參考圖l，雜散阻抗ZpE 142中的噪聲電流IcM 140分流以形成輸入導體160中 的噪聲電流I* 106和中性輸入導體162中的噪聲電流1 108。實質上，由于高頻噪聲電 流的短路而出現電壓源，使得線路端子102與中性點端子104對于噪聲電流I。m 140實質上 是公共的。因此，在一個示例中，噪聲電流IcM 140是噪聲電流I^ 106與噪聲電流1 108 的和。 噪聲電流ICM 140通過電路組件的值而與雜散阻抗ZTE 150中的噪聲電流ITE 148、 雜散阻抗ZsE 154中的噪聲電流I犯152和外部屏蔽阻抗ZsH孤。110中的噪聲電流IsH皿d 138 相關，噪聲電流I皿，138在外部屏蔽阻抗ZSHIEU) 110兩端產生電壓V^ 136。在一個實施 例中，以使得噪聲電流ICM140的幅度降低到滿足規定要求的水平的方式來選擇電路組件的值。 盡管某些組件的值按照針對功率變換的要求而是固定的，并且雜散阻抗的值通常 不在設計者的控制以內，但是其他組件的值可以在寬范圍上被調節，以在基本上不影響功 率變換功能的情況下影響噪聲電流IcM 140的幅度。例如，平衡繞組120的匝數Ne和抵消 繞組122的匝數Nc以及外部屏蔽阻抗ZSHIEU) 110的值可以根據設計者的決斷來調節，以將 噪聲電流ICM 140降至可接受的水平。 圖2是用能量轉移元件116內的雜散電容和噪聲電流的附加細節來示出圖1的一 部分的示意圖200。在圖2中，初級繞組118上的電壓Vp、平衡繞組120上的電壓Ve、抵消繞 組122上的Vc和次級繞組124上的Vs的極性是清楚的。如本領域技術人員所知，繞組118、 120、122和124上的電壓的幅度與繞組上的匝數比成比例。這樣，繞組H8、120、122和124 上的電壓的波形具有相同形狀，并且在所有繞組上在相同時間發生轉變。
圖2還示出能量轉移元件116的內部雜散電容220、230、240和250，它們將繞組 H8、120、122和124、核心126以及雜散阻抗ZTE 150耦接至地基準156。從圖2中容易看 出能量轉移元件116的繞組上的開關電壓如何能夠在包括雜散電容220、230、240和250 和雜散阻抗Z^ 150到地的閉合路徑中產生位移電流和傳導電流。例如，初級繞組118上的 電壓Vp可以產生流經電容220的傳導電流IPE 210作為位移電流，促成位移電流ITE 148并 且通過位移電流IcM 140返回。可以了解，電容220、230、240和250是對遍布能量轉移元件 116結構的位移電流進行耦接的實際分布式電容的集中表示。 圖3是圖2中所示的電源100的部分的簡單電氣電路模型300的一個示例。電壓源330、320、310和345分別表示能量轉移元件116的繞組118、 120、 122和124上的電壓。 電容器335、325、315和340分別表示能量轉移元件116的雜散電容220、230、240和250。
圖3標識出電壓Vps 305，電壓Vps 305是在電源的輸入上的非開關導體與電源的 輸出上的非開關導體之間所測量到的電壓。例如，Vps 305可以是圖1中的直流輸入電容器 112的一端與輸出電容器130的一端之間的電壓。 對圖3的電路模型的分析示出，對于足夠幅度的電壓源VB 320和Vc310，可以調節 外部屏蔽阻抗Z皿，110的值使得噪聲電流IcM 140為0。在一個示例中，屏蔽繞組被設計 為產生比傳統配置所需要的電壓較高的電壓，傳統配置將屏蔽繞組120和122捆綁到能量 轉移元件內部的初級繞組118。在圖2的示例中，外部屏蔽阻抗Z,， IIO將來自屏蔽繞組 的較高電壓降低電壓V^ 136，電壓V^ 136是使得屏蔽電流I皿^ 138與初級噪聲電流I^ 210基本相等所必需的量。 圖3包括對于次級繞組124的匝數Ns比初級繞組118的匝數NP少得多的實際情 況中電壓l 305的波形的示例。從對電路模型的分析或檢查可以示出電壓Vps的波形可 以用來調節外部屏蔽阻抗ZSHIEU) 110以使得噪聲電流ICM 140基本為0。
當外部屏蔽阻抗ZSHIEU) 110為無窮大，從而從噪聲電流ICM 140有效地除去電壓源 VB 320和Vc 310的影響時，電壓VPS 305的波形將是電壓源330、320、310和345上的相應 電壓VP、 VB、 Vc和Vs的波形的負值。當電壓源320和310上的相應電壓VB和Vc充分大時， 選擇外部屏蔽阻抗Z皿，110的有限值以使得屏蔽電流I皿，138與初級噪聲電流U 210 基本相等，從而使得噪聲電流IcM 140基本為0。當噪聲電流U 140為0時，電壓Vps 305 是0與Vs之間的值，該值取決于雜散阻抗ZSE 154和ZTE150的值并且具有與Vs成比例的波 形。 外部屏蔽阻抗ZSHIEU) 110的值從與基本為O的噪聲電流1 140對應的值降低將 使得噪聲電流IcM 140在負方向上增大，進一步增大電壓Vp^05的幅度，電壓Vps 305的波形 與、成比例。因此，電壓Vps 305的波形對于在沒有對電流的直接測量的情況下以經驗為 主地調節外部屏蔽阻抗ZSHIEU) 110的值來實現基本為0的噪聲電流1 140是有用的。
外部屏蔽阻抗ZSHIEU) 110的值高于所希望的值將對于電壓VPS 305產生與電壓VP、 Ve和、的波形極性相反的波形。外部屏蔽阻抗Z,^110的值低于所希望的值將對于電 壓l 305產生與電壓Vp、VVc和、的波形極性相同的波形。根據本發明的教導，外部屏 蔽阻抗Z,， llO的所希望的值可以在對于電壓Vps 305產生極性相反的波形的兩個值之 間。此外，屏蔽阻抗Z皿，110的優選值可以使得電壓Vps 305的幅度最低。
外部屏蔽阻抗ZSHIEU) 110的所希望的值是非零有限值，其從在基本為0的阻抗處 產生的幅度和從基本上無窮大的阻抗處產生的幅度，大大降低輸入導體(即，輸入導體160 和162)中的共模噪聲電流。 在一個示例中，外部屏蔽阻抗Z皿，110的所希望的值是利用電容器來實現的。本 領域技術人員將理解當電容器的值越低時，阻抗的值越高。換而言之，越小的電容值具有 越大的阻抗。將了解，在電壓Vps 305的波形極性反轉之前，可以通過遞增或遞減阻抗的值 來達到外部屏蔽阻抗Z皿，IIO的所希望的值。 圖4是圖示出根據本發明的教導來調節諸如能量轉移元件116之類的能量轉移元 件中的位移電流的方法的示例。在塊405的開始之后，在塊410中使用用來設計具有針對低
8噪聲電流的屏蔽繞組的能量轉移元件的技術。在一個示例中，能量轉移元件的設計包括計 算能量轉移元件的屏蔽繞組的匝數。例如，屏蔽繞組的匝數可以被計算以使得沒有屏蔽阻 抗(例如，屏蔽阻抗值等于0)的電源以約為O的噪聲電流進行操作。這些技術可以以例如 可從Power Integrations, Inc. ， San Jose， California獲得的PITransformer Designer tool之類的軟件工具而被自動化。 然而，如果所計算出的屏蔽繞組的匝數很小(例如，小于10)，則可能很難僅通過 調節屏蔽繞組中的匝數來消除噪聲電流。因此，在塊415中，屏蔽繞組的匝數被增加超過通 過所確立的技術計算出的數目。對于少于10匝的情況，增加1或2匝通常是就足夠了。對 于多于IO匝的情況，百分之十和百分之二十之間的增加通常就足夠了。對于沒有屏蔽阻 抗(例如，屏蔽阻抗值等于0)的電源，屏蔽繞組中匝數的增加可能引起噪聲電流的增大。 因此，根據在此所公開的示例的屏蔽繞組可以包括第一匝數，第一匝數被配置為在具有為O 的屏蔽阻抗值的電源中將噪聲電流降至基本為O，并且可以具有附加的第二匝數，第二匝數 被配置為在具有為0的屏蔽阻抗值的電源中將噪聲電流增大至大于0。由于屏蔽繞組中匝 數的增加而引起的噪聲電流的增大可以隨后通過屏蔽阻抗的增加和調節而被降低或消除 (下面描述)。 然后，在塊420處構建能量轉移元件，使得屏蔽繞組的一端可在能量轉移元件的 屏蔽端子處外部地接入。在塊425中，操作具有能量轉移元件的功率變換器。在塊430中， 使屏蔽端子開路來觀測電源的輸入和輸出之間的電壓的波形。 在塊435中，在屏蔽端子和電源的輸入導體之間插入阻抗元件，同時觀測電壓波 形。阻抗被以小的增量改變，直到電壓波形的極性反轉為與屏蔽端子開路的極性相反。在 一個實施例中，阻抗元件是電容器。在其它示例中，外部屏蔽阻抗Z皿，110可以包括諸如 電阻器、電容器和電感器之類的不同類型的元件的網絡。 在塊440中，從多個可允許值中選擇阻抗，以給與所具有的極性與屏蔽端子開路 的極性相反的電壓波形最低幅度。該處理可以在塊445中完成。 以上對本發明的圖示實施例的描述，包括摘要中所描述的，不希望是排他性的或
將本發明限制于所公開的精確形式。盡管在此為了說明性目的描述了本發明的特定實施例
和示例，但是如相關領域技術人員將明白的，在本發明的范圍以內可以有各種修改。 可以根據以上詳細描述來對本發明做出這些修改。權利要求中所使用的術語不應
被理解為將本發明限制于說明書中的特定實施例。而是，本發明的范圍完全由根據所確立
的權利要求解釋原則所理解的權利要求來確定。
權利要求
一種方法，包括計算電源的能量轉移元件中所包括的屏蔽繞組的匝數，其中，針對所述電源計算所述屏蔽繞組的匝數，以在所述電源的輸入導體中具有低噪聲電流；將所述屏蔽繞組的匝數增大至大于所計算出的匝數；操作所述電源；以及調節耦接在所述電源的輸入導體與所述屏蔽繞組之間的阻抗的值來充分降低所述輸入導體中的噪聲電流。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，將所述屏蔽繞組的匝數增大至大于所計算出的 匝數對于在阻抗值為0的情況下進行操作的電源，增大了所述電源的輸入導體中的噪聲電流。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中，計算所述屏蔽繞組的匝數以在所述電源的輸入 導體中實現低噪聲電流包括對于在阻抗值為0的情況下進行操作的電源，計算所述屏蔽繞 組的匝數以在所述電源的輸入導體中實現實質為0的噪聲電流。
4. 根據權利要求1所述的方法，其中，調節所述阻抗的值包括 觀測所述電源的所述輸入導體與輸出導體之間的電壓波形；以及調節耦接在所述電源的所述輸入導體與所述屏蔽繞組之間的阻抗的值，直到所述電壓 波形極性反轉為止。
5. 根據權利要求1所述的方法，還包括在所述電壓波形極性反轉之后，調節所述阻抗 的值來降低所述電壓波形的幅度。
6. 根據權利要求5所述的方法，其中，調節所述阻抗的值來降低所述電壓波形的幅度 包括調節所述阻抗的值來在所述電源的所述輸入導體中實現實質為0的噪聲電流。
7. 根據權利要求4所述的方法，還包括在所述電壓波形極性反轉之后，調節所述阻抗 的值直到所述電壓波形的幅度是最低幅度為止。
8. 根據權利要求4所述的方法，其中，觀測所述輸入導體與所述輸出導體之間的電壓 波形包括在沒有阻抗耦接在所述屏蔽繞組和所述輸入導體之間的情況下觀測所述電壓波 形，所述方法還包括在所述電壓波形的觀測之后，在所述屏蔽繞組和所述輸入導體之間插 入所述阻抗。
9. 根據權利要求1所述的方法，其中，所計算出的所述屏蔽繞組的匝數小于10，并且其 中增大所述匝數包括將所述匝數增大約1或2。
10. 根據權利要求1所述的方法，其中，所計算出的所述屏蔽繞組的匝數大于IO，并且 其中，增大所述匝數包括在約10%至20%的范圍內增大所述匝數。
11. 根據權利要求l所述的方法，其中，具有所計算出的匝數的屏蔽繞組產生第一電 壓，并且其中，具有增大后的匝數的屏蔽繞組產生第二電壓，其中，所述第二電壓大于所述 第一電壓。
12. 根據權利要求1所述的方法，還包括調節所述阻抗的值來以使得屏蔽電流實質上 等于初級噪聲電流的量來降低所述第二電壓。
13. 根據權利要求1所述的方法，其中，計算所述屏蔽繞組的匝數來實現低噪聲電流包 括設計所述屏蔽繞組以具有與所述能量轉移元件的功率繞組中的匝數相同的匝數。
14. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述能量轉移元件包括相對于所述能量轉移元件可外部地接入的屏蔽端子，并且其中，所述阻抗被耦接在所述電源的所述輸入導體與所 述屏蔽端子之間。
15. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述輸入導體和所述輸出導體是所述電源的非 開關導體。
16. —種電源，包括能量轉移元件，所述能量轉移元件包括具有第一端和第二端的屏蔽繞組，其中，所述第 一端內部地終止于所述能量轉移元件，并且所述第二端外部地終止于所述能量轉移元件； 以及屏蔽阻抗，所述屏蔽阻抗耦接在所述屏蔽繞組的所述第二端和所述電源的輸入導體之 間，其中，所述屏蔽阻抗具有非零有限阻抗值，以充分降低所述輸入導體中的噪聲電流。
17. 根據權利要求16所述的電源，其中，所述能量轉移元件還包括 第一外部端子；第二外部端子；功率繞組，所述功率繞組耦接在所述第一外部端子和所述第二外部端子之間；以及 第三外部端子，所述第三外部端子耦接到所述屏蔽繞組的所述第二端，其中，所述屏蔽 阻抗耦接在所述第三外部端子與所述輸入導體之間。
18. 根據權利要求16所述的電源，其中，所述輸入導體是所述電源的非開關導體。
19. 根據權利要求16所述的電源，其中，所述屏蔽繞組包括平衡繞組。
20. 根據權利要求16所述的電源，其中，所述屏蔽繞組包括抵消繞組。
21. 根據權利要求16所述的電源，其中，所述屏蔽繞組包括屏蔽繞組和抵消繞組。
22. 根據權利要求16所述的電源，其中，所述屏蔽阻抗包括電容器。
23. 根據權利要求16所述的電源，其中，所述電源是交流轉直流電源。
24. 根據權利要求16所述的電源，其中，所述屏蔽繞組產生電壓，并且其中，所述屏蔽 阻抗的值被配置為以使得屏蔽電流實質上與初級噪聲電流相等的量來降低所述電壓。
25. 根據權利要求16所述的電源，其中，在具有所述屏蔽阻抗的情況下在所述電源的 所述輸入導體與所述輸出導體之間觀測到的電壓波形與在所述屏蔽阻抗被移除的情況下 在所述輸入導體與所述輸出導體之間觀測到的電壓波形的極性相反。
26. 根據權利要求25所述的電源，其中，在具有所述屏蔽阻抗的情況下在所述電源的 所述輸入導體與所述輸出導體之間觀測到的電壓波形的幅度是所述電壓波形的最低幅度。
27. 根據權利要求16所述的電源，其中，所述屏蔽繞組具有第一匝數，所述第一匝數被 配置為在具有為0的屏蔽阻抗值的電源中將噪聲電流降低為O，并且其中，所述屏蔽繞組具 有附加的第二匝數，所述第二匝數被配置為在具有為0的屏蔽阻抗值的電源中將噪聲電流 增大為大于0。
28. 根據權利要求27所述的電源，其中，所述能量轉移元件的屏蔽阻抗具有非零的有 限屏蔽阻抗值，該非零的有限屏蔽阻抗值被配置為充分降低所述屏蔽繞組中附加的第二匝 數所增加的噪聲電流。
全文摘要
本發明公開了調節能量轉移元件中的位移電流的方法和設備。該方法包括計算電源的能量轉移元件中所包括的屏蔽繞組的匝數，其中，該計算是為了在電源的輸入導體中具有低噪聲電流。該方法還包括將屏蔽繞組的匝數增大至大于所計算出的匝數；操作電源；以及調節屏蔽阻抗的值來充分降低噪聲電流。一種設備包括具有能量轉移元件和屏蔽阻抗的電源。能量轉移元件包括屏蔽繞組，屏蔽繞組的一端外部地終止于能量轉移元件。屏蔽阻抗耦接在屏蔽繞組的外部終止端和電源的輸入導體之間，其中，屏蔽阻抗具有非零有限阻抗值以充分降低輸入導體中的噪聲電流。
文檔編號H02M7/02GK101741262SQ20091022080
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月6日 優先權日2008年11月6日
發明者瑪文·C·埃斯皮諾 申請人:電力集成公司