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改變電源頻率降低EMI性能

發布時間:2011-12-20

中心議題:

  • 改變電源頻率降低EMI性能

解決方案:

  • 調制電源開關頻率延伸EMI特征
  • 更大調制指數進一步降低峰值EMI性能


本文這種方法涉及了對電源開關頻率的調制,以引入邊帶能量,并改變窄帶噪聲到寬帶的發射特征,從而有效地衰減諧波峰值。需要注意的是,總體EMI性能并沒有降低,只是被重新分布了。

利用正弦調制,可控變量的兩個變量為調制頻率(fm)以及您改變電源開關頻率(Δf)的幅度。調制指數(Β)為這兩個變量的比:
Β=Δf/fm

圖1顯示了通過正弦波改變調制指數產生的影響。當Β=0時,沒有出現頻移,只有一條譜線。當Β=1時,頻率特征開始延伸,且中心頻率分量下降了20%。當Β=2時,該特征將進一步延伸,且最大頻率分量為初始狀態的60%。頻率調制理論可以用于量化該頻譜中能量的大小。Carson法則表明大部分能量都將被包含在2*(Δf+fm)帶寬中。


圖1:調制電源開關頻率延伸了EMI特征。

圖2顯示了更大的調制指數,并表明降低12dB以上的峰值EMI性能是有可能的。


圖2:更大的調制指數可以進一步降低峰值EMI性能。

選取調制頻率和頻移是兩個很重要的方面。首先,調制頻率應該高于EMI接收機帶寬,這樣接收機才不會同時對兩個邊帶進行測量。但是,如果您選取的頻率太高,那么電源控制環路可能無法完全控制這種變化,從而帶來相同速率下的輸出電壓變化。另外,這種調制還會引起電源中出現可聞噪聲。因此,我們選取的調制頻率一般不能高出接收機帶寬太多,但要大于可聞噪聲范圍。很顯然,從圖2我們可以看出,較大地改變工作頻率更為可取。然而,這樣會影響到電源設計,意識到這一點非常重要。也就是說,為最低工作頻率選擇磁性元件。此外,輸出電容還需要處理更低頻率運行帶來的更大的紋波電流。

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