正態頻率調制降低開關變換器電磁干擾的研究
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采用Aligent EMC分析儀E7402A測量信號的功率譜和傳導EMI噪聲。圖4給出了隨機頻率調制前后開關管Q1漏源電流的功率譜，其中電流信號是采用2 mA／mV的電流探頭測出輸入到頻譜分析儀，頻譜儀測量的頻率范圍為10～500 kHz，分辨率帶寬為10 Hz。從圖4(a)和(b)的比較可以看出，隨機頻率調制后開關頻率各次諧波處的功率譜明顯得到了拓寬，諧波峰值減小值大部分達到20 dB以上；諧波階次越高，邊帶越寬，在諧波階次較高時，基本看不到開關諧波尖峰的存在。當諧波階次高于5以上時，高次諧波的功率譜由于邊帶之間互相重疊，各次諧波越來越難區分。由圖4也可以看出，調制后開關諧波的頻譜形狀與調制信號的分布密度形狀相似，這與前面的分析是一致的。本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/177394.htm
圖5給出了在普通實驗室環境下，隨機頻率調制前后傳導EMI噪聲的測試結果。圖中同時給出了信息設備的無線電騷擾限值——EN55022極限線，其中上面一條為準峰值測量極限線，下面一條為平均值測量極限線。由圖5可以清楚地看出，調制前某些頻帶的最大值超出了平均值測量極限線，調制后開關變換器傳導干擾噪聲分布改進明顯，通過了傳導EMI標準的測試。在此實驗中，變換器的輸入電路并沒有加入任何EMI濾波器。
4 結論
將嵌入式數字系統產生的正態分布離散隨機信號加入到常規PWM芯片的頻率設定端，實現了正態分布頻率調制開關變換器。實驗結果表明該技術降低噪聲的效果明顯，并使開關電源易于通過EMI測試，且實現方法簡單。此外，由于頻率調制恒占空比的特性，對輸出電壓的影響不大。由此可知，正態頻率調制開關電源具有良好的應用前景。
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