正態(tài)頻率調(diào)制降低開關(guān)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(dǎo)EMI噪聲。圖4給出了隨機(jī)頻率調(diào)制前后開關(guān)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(jī)頻率調(diào)制后開關(guān)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(dá)到20 dB以上；諧波階次越高，邊帶越寬，在諧波階次較高時(shí)，基本看不到開關(guān)諧波尖峰的存在。當(dāng)諧波階次高于5以上時(shí)，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(qū)分。由圖4也可以看出，調(diào)制后開關(guān)諧波的頻譜形狀與調(diào)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://m.butianyuan.cn/article/177394.htm
圖5給出了在普通實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，隨機(jī)頻率調(diào)制前后傳導(dǎo)EMI噪聲的測試結(jié)果。圖中同時(shí)給出了信息設(shè)備的無線電騷擾限值——EN55022極限線，其中上面一條為準(zhǔn)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(diào)制前某些頻帶的最大值超出了平均值測量極限線，調(diào)制后開關(guān)變換器傳導(dǎo)干擾噪聲分布改進(jìn)明顯，通過了傳導(dǎo)EMI標(biāo)準(zhǔn)的測試。在此實(shí)驗(yàn)中，變換器的輸入電路并沒有加入任何EMI濾波器。
4 結(jié)論
將嵌入式數(shù)字系統(tǒng)產(chǎn)生的正態(tài)分布離散隨機(jī)信號加入到常規(guī)PWM芯片的頻率設(shè)定端，實(shí)現(xiàn)了正態(tài)分布頻率調(diào)制開關(guān)變換器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該技術(shù)降低噪聲的效果明顯，并使開關(guān)電源易于通過EMI測試，且實(shí)現(xiàn)方法簡單。此外，由于頻率調(diào)制恒占空比的特性，對輸出電壓的影響不大。由此可知，正態(tài)頻率調(diào)制開關(guān)電源具有良好的應(yīng)用前景。
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