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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
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