搜索開關(guān)電源中的頻率抖動(dòng)
2017-06-19 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
我們知道在固定頻率PWM控制器中,窄帶發(fā)射通常發(fā)生在開關(guān)頻率,其連續(xù)諧波的能量會(huì)越來(lái)越低。采用頻率抖動(dòng)技術(shù)(Frequency Jitter)的著眼點(diǎn)在于分散諧波干擾能量,我們使得開關(guān)電源的工作頻率并非固定不變,而是周期性地變化,由于EMI發(fā)射分布在較廣的頻率范圍而不是在 窄帶頻率下工作,因此可降低EMI發(fā)射的峰值。抖動(dòng)振蕩器也將降低諧波頻率(即為開關(guān)頻率倍數(shù)的頻率)的峰值。發(fā)射量的減少取決于調(diào)制頻率的選擇(抖動(dòng) 率)、抖動(dòng)帶寬以及接收器的分辨帶寬,如圖 1所示。
圖1
注意:當(dāng)然對(duì)降低高頻非諧波發(fā)射起到的作用微乎其微。這些發(fā)射是由于寄生LC電路、二極管反向恢復(fù)電流等在交換節(jié)點(diǎn)的振鈴導(dǎo)致的。添加緩沖器、柵極驅(qū)動(dòng)電阻器或使用軟恢復(fù)二極管是降低這些發(fā)射的常見的解決方法。
缺點(diǎn):抖動(dòng)振蕩器將給輸出電壓添加少量紋波(紋波的頻率等于抖動(dòng)頻率),通常遠(yuǎn)小于由于電容ESR和電感電流產(chǎn)生的輸出電壓紋波的頻率(開關(guān)頻率),抖動(dòng)產(chǎn)生的輸出紋波的幅度與額定輸出紋波的幅度相比相對(duì)較低。
芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)形式,如圖2所示:
圖2
目前的PWM控制器一般使用外部電阻來(lái)設(shè)置工作頻率,如圖3所示。通常工作頻率隨電阻值的降低而上升,控制器內(nèi)部的振蕩器編程引腳(RT)被調(diào)節(jié)為恒定電壓。 連接到編程引腳的編程電阻設(shè)置從編程引腳輸出的電流源。比例電流還被饋送到內(nèi)部的定時(shí)電容器,而定時(shí)電容器上斜坡電壓的周期決定振蕩器頻率。
圖3
外部電阻來(lái)設(shè)置工作頻率原理:通常情況下,工作頻率隨電阻值的降低而上升。
控制器內(nèi)部的振蕩器編程引腳(RT)被調(diào)節(jié)為恒定電壓,連接到編程引腳的編程電阻設(shè)置從編程引腳輸出的電流源。比例電流還被饋送到內(nèi)部的定時(shí)電容器,而定時(shí)電容器上斜坡電壓的周期決定振蕩器頻率。
兩個(gè)外部電路:
比較器電路,如圖4所示。
圖4
運(yùn)放電路,如圖5所示。
圖5
兩個(gè)電路的工作原理是一樣的,上電后,比較器/運(yùn)放的輸出為高,兩張圖分別通過(guò)R2和R4對(duì)電容進(jìn)行充電。當(dāng)電壓高于高閾值時(shí),運(yùn)放/比較器翻轉(zhuǎn),輸入閾值切換成低電平,然后電容放電。
下拉電容上的電壓類似于三角波,如圖6所示。
圖6
三角波調(diào)制可控制器RT引腳的電流,實(shí)現(xiàn)PWM振蕩器的抖動(dòng)。串聯(lián)的電阻器用于設(shè)置調(diào)制抖動(dòng)百分比。低頻三角波通過(guò)耦合電容器改變?cè)陔娮杵麟妷骸?
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