正态频率调制降低开关变换器电磁干扰的研究
加入技术交流群
采用Aligent EMC分析仪E7402A测量信号的功率谱和传导EMI噪声。图4给出了随机频率调制前后开关管Q1漏源电流的功率谱，其中电流信号是采用2 mA／mV的电流探头测出输入到频谱分析仪，频谱仪测量的频率范围为10～500 kHz，分辨率带宽为10 Hz。从图4(a)和(b)的比较可以看出，随机频率调制后开关频率各次谐波处的功率谱明显得到了拓宽，谐波峰值减小值大部分达到20 dB以上；谐波阶次越高，边带越宽，在谐波阶次较高时，基本看不到开关谐波尖峰的存在。当谐波阶次高于5以上时，高次谐波的功率谱由于边带之间互相重叠，各次谐波越来越难区分。由图4也可以看出，调制后开关谐波的频谱形状与调制信号的分布密度形状相似，这与前面的分析是一致的。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/177394.htm
图5给出了在普通实验室环境下，随机频率调制前后传导EMI噪声的测试结果。图中同时给出了信息设备的无线电骚扰限值——EN55022极限线，其中上面一条为准峰值测量极限线，下面一条为平均值测量极限线。由图5可以清楚地看出，调制前某些频带的最大值超出了平均值测量极限线，调制后开关变换器传导干扰噪声分布改进明显，通过了传导EMI标准的测试。在此实验中，变换器的输入电路并没有加入任何EMI滤波器。
4 结论
将嵌入式数字系统产生的正态分布离散随机信号加入到常规PWM芯片的频率设定端，实现了正态分布频率调制开关变换器。实验结果表明该技术降低噪声的效果明显，并使开关电源易于通过EMI测试，且实现方法简单。此外，由于频率调制恒占空比的特性，对输出电压的影响不大。由此可知，正态频率调制开关电源具有良好的应用前景。
评论