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改变电源频率降低EMI性能

我爱方案网| 电源,电源频率,EMI,电磁干扰| 2012-01-31
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中心议题:
    *  改变电源频率降低EMI性能
解决方案:
    *  调制电源开关频率延伸EMI特征
    *  更大调制指数进一步降低峰值EMI性能


本文这种方法涉及了对电源开关频率的调制,以引入边带能量,并改变窄带噪声到宽带的发射特征,从而有效地衰减谐波峰值。需要注意的是,总体EMI性能并没有降低,只是被重新分布了。

利用正弦调制,可控变量的两个变量为调制频率(fm)以及您改变电源开关频率(Δf)的幅度。调制指数(Β)为这两个变量的比:
Β=Δf/fm

图1显示了通过正弦波改变调制指数产生的影响。当Β=0时,没有出现频移,只有一条谱线。当Β=1时,频率特征开始延伸,且中心频率分量下降了20%。当 Β=2时,该特征将进一步延伸,且最大频率分量为初始状态的60%。频率调制理论可以用于量化该频谱中能量的大小。Carson法则表明大部分能量都将被 包含在2*(Δf+fm)带宽中。


图1:调制电源开关频率延伸了EMI特征。

图2显示了更大的调制指数,并表明降低12dB以上的峰值EMI性能是有可能的。


图2:更大的调制指数可以进一步降低峰值EMI性能。

选取调制频率和频移是两个很重要的方面。首先,调制频率应该高于EMI接收机带宽,这样接收机才不会同时对两个边带进行测量。但是,如果您选取的频 率太高,那么电源控制环路可能无法完全控制这种变化,从而带来相同速率下的输出电压变化。另外,这种调制还会引起电源中出现可闻噪声。因此,我们选取的调 制频率一般不能高出接收机带宽太多,但要大于可闻噪声范围。很显然,从图2我们可以看出,较大地改变工作频率更为可取。然而,这样会影响到电源设计,意识 到这一点非常重要。也就是说,为最低工作频率选择磁性元件。此外,输出电容还需要处理更低频率运行带来的更大的纹波电流。

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