用电源变换器工作频率的抖动降低峰值辐射
出处:老黄头 发布于:2007-04-03 20:04:24
DC/DC 开关式电源变换器的 设计师要面对的挑战之一是,控制正常运行时的 EMI(电磁干扰)辐射。如果辐射太强,它们会通过电源线传播,或辐射到系统中的其他装置上,损害系统的性能。辐射的峰值一般出现在变换器的基础开关频率处,各个高次谐波上的辐射强度则逐步降低,大部分辐射能量只限于基波和较低次谐波。通过对电源变换器工作频率的调整与抖动,可将 EMI 扩散到更宽的频率上,从而降低峰值辐射。
大多数现代PWM控制器都使用外接电阻器来设定工作频率,一般减少电阻值就可提高频率。例如,LM5020的内部振荡器在其编程脚(RT)提供一个经稳压的 2V,将一只编程电阻器接至RT脚即可设定RT流出的电流。振荡器还为内部定时电容器提供一个成比例的电流(参考文献)。定时电容器电压的上升周期就决定了振荡器的频率。
图1中的外接抖动电路包括一个采用独立比较器的简单振荡器,工作频率约为 800 Hz左右。比较器IC2的输出态在上电时为高电平。R1、R2和R3设定比较器的正输入,其初始设定值为2.9V。电容器C3上的电压向正阈值爬升。
当比较器负输入端的电压达到正阈值电压时,比较器输出切换为低电平,从而将比较器正输入端的阈值电压降至2.1V。于是,电容器C3上的电压向新阈值斜降,当到达较低的阈值电压时,这个周期重复。C3上的电压大致是一个值为2.1V、值为2.9V的三角波。
为了对 LM5020 控制器 PWM 振荡器的基频作抖动,用 IC2 产生的三角波调制控制器RT脚的电流。电阻器R5设定调制抖动的百分比。R5的右端固定为RT脚经稳压的2V电压, 通过电容器C2从IC2耦合来的低频三角波驱动R5的左端。对于64.9 kΩ的 R5,通过电阻器R5 的峰峰电流约为12mA。在没有连接抖动电路时,RT流出的稳态电流约为121mA,因此12mA p-p的抖动电流相当于10%的总调制。
用LM5020控制的PWM回扫DC/DC变换器IC1评估抖动电路的效果。该电路的基础工作频率为250kHz,由控制器的RT电阻器设定。图2中的红线表示在抖动电路不工作的情况下,电路正输入电源线上传导的辐射。峰值辐射被窄窄地限制在250 kHz基振频率附近,基频处测得的振幅为-24dB。
中的蓝色迹线表示将抖动电路连接到控制器的RT输入端后产生的结果。基频附近的传导辐射被扩散,振幅减少了-34 dB,达到+10dB。
参考文献:
[1]. LM5020 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/LM5020_451614.html.
上一篇:电源模块设计分析
版权与免责声明
凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
- 使用 GaN IC 离线电源的大容量电容器优化2024/4/24 17:30:57
- 并联电压电池2024/4/23 17:45:00
- 运算放大器压摆率和上升时间解释2024/4/22 16:16:53
- B 类放大器的组成及其特性概述2024/4/16 17:22:23
- GaN 基高频 LLC 谐振转换器的设计注意事项2024/4/15 17:21:58