電源適配器減小有氣隙變壓器磁心的輻射型EMI

      鐵氧體反激變壓器和高頻電感在磁路上通常有相對大的氣隙，以此來確定電感或防止飽和。氣隙的磁場能儲存相當可觀的能量。除非變壓器或扼流圈被屏蔽了，否則將從氣隙輻射電磁場（EM1），這會對電源適配器本身或現周邊磁柱中場設備造成干擾。而且，這種輻射的電磁場可能超過了輻射型EMI標準的限制。

圖1.4.3完全屏蔽的變壓器，所示為原邊和副邊靜電屏蔽的位置和連接，具有一個附加的原邊到副邊的安全屏蔽

      當外側鐵心有氣隙或者氣隙均勻分布于柱片間時，氣隙輻射出的電磁干擾最大。通過使氣隙只集中在中間磁柱，這種輻射可減小6dB或更多。使用只有中間磁柱氣隙的完全閉合的罐型磁心，則輻射減小程度更大。然面對離線式應用來說，罐型磁心并不常用，因為它一般不能滿足較高電壓時的爬電距離要求。

      把氣隙只集中在中間磁柱會增加溫升，降低效率。這種損耗的增加可能是由位于繞組中間的柱片邊緣的磁邊緣效應引起的。繞組中磁場的擾動導致了附加的集膚效應損耗和渦流損耗，進一步降低的效率可達2%。所增加的損耗會在氣隙處形成一個高溫區，從而使該區的絕緣過早損壞。

      在周邊磁柱有氣隙的磁心中，環繞變壓器外部的附加銅屏蔽提供了很可觀的輻射衰減，圖1.4.5所示為一個典型實例。

      這個屏蔽應在變壓器外部、周邊磁柱和繞組形成一個完全的閉環且該回路以氣隙為中心。屏蔽的寬度大約應為繞線架的30%，并且與繞組處于同一平面。為了提高效率，其電阻必須最小，推薦使用厚度最少為0.010in的銅屏蔽。

      因為有渦流損失和閉合環作用，這種屏蔽是很有效的。閉合環感應的電流將產生一個反磁動勢來阻止輻射。在反激變換器中，屏蔽不應大于繞線架寬度的30%，因為太寬的屏蔽會出現磁心飽和的問題。雖然屏蔽通常用于在周邊磁柱有氣隙的磁心上，但它對在中間磁柱有氣隙的變壓器同樣有效，兩者的電磁輻射都可減小達12dB。

      然而，變壓器屏蔽的應用卻降低了變壓器的效率。這是因為屏蔽中的渦流熱效應，造成屏蔽中的附加功耗。如果氣隙是在周邊磁柱，則屏蔽上的功耗可達額定輸出功率的1%，這取決于氣隙的大小和裝置的額定輸出功率，在氣隙只位于中間磁柱的應用中，安裝屏蔽幾乎不會增加功率損耗。然而，兩者的總變壓器效率大體上相同，因為中間磁柱氣隙使變壓器繞組增加了大約相同數量的損耗。

      似乎只有付出附加功耗的代價才能獲得變壓器的有效磁屏蔽。因此，這種屏蔽只在必要的時候才能使用。在很多情況下，電源適配器或主設備都有一個圍起來的金屬外殼，無需再增加變壓器屏蔽已能滿足EMI要求。當無金屬外殼的開關模塊被用于視頻顯示終端時，為了防止電磁耦合到CRT電子束而干擾顯示，通常要求有變壓器屏蔽。可用散熱器或者從屏蔽到機殼的分流熱量作用來傳導走在外部銅屏蔽上產生的額外熱量。圖1.4.5所示為一個EMI銅屏蔽的應用，這是用于周邊磁柱有氣隙的E型磁心變壓器的典型實例。