工业及汽车系统的低EMI电源变换器设计（六）通过频率抖动有效降低EMI

欢迎收看工业及汽车系统的

低 EMI 电源变换器设计第六讲

通过频率抖动有效降低 EMI

在优化开关电源的 EMI 过程中

抖频或者展频也常常会被用到

那么什么是抖频呢

抖频就是通过周期性或者随机性的

改变开关电源的工作频率

来达到降低 EMI 的一种方法

如 LM53600/LM53601

或者是 TPS54202/54302

就带有抖频的功能

一般我们常用的 DCDC

其工作频率是比较固定的

如果我们去看开关点的频率特性

它是一个带宽非常窄幅值较高的一个波形

如图中的虚线所示

经过抖频后带宽会变得比较宽

因为它不再是一个固定的频率工作

根据能量守恒原理

峰值的能量就会下来

从而达到降低 EMI 的目的

由于随机信号实现起来比较复杂

一般的 DCDC 由于实现起来相对复杂

采取随机抖频用得相对较少

常用的周期性调制波形

包括正弦波,三角波

如图右下角所示

这是一个调制波为三角波

中心频率为 295K

调制频率为 13K

最大频偏为 49KHz 的调制波

这些参数都直接影响到 EMI 的性能

带有抖频的系统一般来说

会比没有抖频的系统来说 EMI 要好

但在实际的 EMI 测试结果中

则不一定能看得出来

主要原因是跟 EMI 测试机器的

扫频原理有关

但测试结果不理想时可以尝试

调整调频的频率以获得更好的结果

但有抖频功能的 DCDC 也有一个缺点

主要表现在输出电压的 AC 分量上

有一个形状有调制波的波形

但一般这个分量的电压峰值都会比较低

一般不会有太大的影响

这里是一个同时集成了 slew rate 控制

和频率抖动的方案

控制 IC 为 LM5141Q1

它是一个宽的输入电压

从 3.8V 到 65V

3.3V 或者是 5V 的固定输出

同时也支持可调的输出电压

440K 和 2.2MHz 的固定频率

同时也可以通过 RT pin 的电阻

对开关频率进行编程

由于同时集成了抖频

和开关节点的 slew rate 控制

这款 IC 在处理 EMI 问题时

表现出非常强的灵活性

非常适用于汽车和工业系统的应用

这一讲就讲到这, 谢谢

欢迎收看工业及汽车系统的

低 EMI 电源变换器设计第六讲

通过频率抖动有效降低 EMI

在优化开关电源的 EMI 过程中

抖频或者展频也常常会被用到

那么什么是抖频呢

抖频就是通过周期性或者随机性的

改变开关电源的工作频率

来达到降低 EMI 的一种方法

如 LM53600/LM53601

或者是 TPS54202/54302

就带有抖频的功能

一般我们常用的 DCDC

其工作频率是比较固定的

如果我们去看开关点的频率特性

它是一个带宽非常窄幅值较高的一个波形

如图中的虚线所示

经过抖频后带宽会变得比较宽

因为它不再是一个固定的频率工作

根据能量守恒原理

峰值的能量就会下来

从而达到降低 EMI 的目的

由于随机信号实现起来比较复杂

一般的 DCDC 由于实现起来相对复杂

采取随机抖频用得相对较少

常用的周期性调制波形

包括正弦波,三角波

如图右下角所示

这是一个调制波为三角波

中心频率为 295K

调制频率为 13K

最大频偏为 49KHz 的调制波

这些参数都直接影响到 EMI 的性能

带有抖频的系统一般来说

会比没有抖频的系统来说 EMI 要好

但在实际的 EMI 测试结果中

则不一定能看得出来

主要原因是跟 EMI 测试机器的

扫频原理有关

但测试结果不理想时可以尝试

调整调频的频率以获得更好的结果

但有抖频功能的 DCDC 也有一个缺点

主要表现在输出电压的 AC 分量上

有一个形状有调制波的波形

但一般这个分量的电压峰值都会比较低

一般不会有太大的影响

这里是一个同时集成了 slew rate 控制

和频率抖动的方案

控制 IC 为 LM5141Q1

它是一个宽的输入电压

从 3.8V 到 65V

3.3V 或者是 5V 的固定输出

同时也支持可调的输出电压

440K 和 2.2MHz 的固定频率

同时也可以通过 RT pin 的电阻

对开关频率进行编程

由于同时集成了抖频

和开关节点的 slew rate 控制

这款 IC 在处理 EMI 问题时

表现出非常强的灵活性

非常适用于汽车和工业系统的应用

这一讲就讲到这, 谢谢