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淺析開關(guān)電源中的頻率抖動

發(fā)布時間:2019-11-16 責任編輯:wenwei

【導讀】在展會上,一工程師介紹了一芯片中集成了這種功能,一時之間到不算太理解這項技術(shù)的意義,然后找了一些資料,然后找到兩個分析電路進行大致介紹。
 
開關(guān)電源中的頻率抖動
 
在展會上,一工程師介紹了一芯片中集成了這種功能,一時之間到不算太理解這項技術(shù)的意義,然后找了一些資料,然后找到兩個分析電路進行大致介紹。
 
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)諧波的能量會越來越低。采用頻率抖動技術(shù)(Frequency Jitter)的著眼點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 率)、抖動帶寬以及接收器的分辨帶寬。
 
淺析開關(guān)電源中的頻率抖動
 
注意:當然對降低高頻非諧波發(fā)射起到的作用微乎其微。這些發(fā)射是由于寄生LC電路、二極管反向恢復電流等在交換節(jié)點的振鈴導致的。添加緩沖器、柵極驅(qū)動電阻器或使用軟恢復二極管是降低這些發(fā)射的常見的解決方法。
 
缺點:抖動振蕩器將給輸出電壓添加少量紋波(紋波的頻率等于抖動頻率),通常遠小于由于電容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較低。
 
芯片內(nèi)實現(xiàn)形式:
 
淺析開關(guān)電源中的頻率抖動
 
目前的PWM控制器一般使用外部電阻來設(shè)置工作頻率。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)部的定時電容器,而定時電容器上斜坡電壓的周期決定振蕩器頻率。
 
淺析開關(guān)電源中的頻率抖動
 
外部電阻來設(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)部的定時電容器,而定時電容器上斜坡電壓的周期決定振蕩器頻率。
 
兩個外部電路:
 
比較器電路
 
淺析開關(guān)電源中的頻率抖動
 
運放電路
 
淺析開關(guān)電源中的頻率抖動
 
兩個電路的工作原理是一樣的,上電后,比較器/運放的輸出為高,兩張圖分別通過R2和R4對電容進行充電。當電壓高于高閾值時,運放/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。
 
淺析開關(guān)電源中的頻率抖動
 
三角波調(diào)制可控制器RT引腳的電流,實現(xiàn)PWM振蕩器的抖動。串聯(lián)的電阻器用于設(shè)置調(diào)制抖動百分比。低頻三角波通過耦合電容器改變在電阻器電壓。
 
 
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