由于采用脉宽调制(pwm)控制方式的开关电源的开关频率不断提高,使其高频开关波形中的大量谐波成分通过传输线和空间电磁场向外传播,从而造成了不可忽视的传导和辐射干扰问题。
随着通讯及控制技术的发展,各种高频数字电路对开关电源电磁兼容性(emc)的要求更加严格,如何减小电磁干扰(emi)成为开关电源设计中的一个难点。与常用的抗干扰技术相比,频率抖动技术(frequency jitter)是一种从分散谐波干扰能量着手解决emi问题的新方法。
频率抖动技术是一种通过改善控制技术来优化性能的新方法,该方法首先在高频数字电路中开始使用,现在已被集成开关电源芯片所采用而大量应用于小功率开关电源产品中,从而为抑制开关电源的电磁干扰提供了一种新的思路。
频率抖动技术是指开关电源的工作频率并非固定不变,而是周期性地变化来减小电磁干扰的一种方法。以下以topgx功率集成芯片为例,结合电磁干扰的产生机理和测量方法来说明频率抖动技术的工作原理及作用。
从字面上来理解也就是开关频率在一定范围内进行波动,也就是说是在一定范围内的变频,在工程上,将这种能够有效降低开关电源emi的技术称之为抖频又称之为展频。
这个技术是用来做什么的呢?
简单来说,就是为了降低电源电路的电磁干扰,以提高开关电源的工作可靠性。常使用降低emi的方式有:(1)从硬件方向:滤波,减小寄生参数等。(2)从软件的方向:调制策略,软件滤波等。
具体来说:一般在emi测试结果中可以发现,开关电源在开关时刻通常容易超过emi限值,而在其它频率点上却往往具有较大的裕量。因此人们又从另一角度开发新的 emi技术:如何通过各种方式降低开关时刻的emi发射能量,将对应的能量移到具有 emi 发射裕量的那些频段上去(称为“频谱搬移”)。与传统的抑制电磁干扰的措施较难消除。
从下图频谱图可以看出,通过谐波分析可以得到,谐波集中在开关频率及其倍频处,在开关频率及其倍频处(conventional clock)频谱中谐波幅值已经超过一般限制(regulatory limit),无法达到生产以及使用标准,抖频技术就是使开关频率在固定频率的附近波动(conventional clock),从而将固定频率(conventional clock)谐波的幅值拉低,扩展到波动范围的频谱中,从而让谐波噪声满足一般标准(改变频率不改变能量,能量从一个个离散的频率点分布到了一个连续的区间,从而拉低了固定单点频率(conventional clock)的幅值)。
下图是开关电源常使用的频率线性变化范围,为固定频率2.2mhz的 /-10%,这个范围也是抖频中常使用的范围。
用cst来看下抖频技术为什么可以降低emi,使用本人写的脚本生成抖频信号
如果有对这个脚本感兴趣的可以私信我
我们对比下抖频信号和固定方波信号驱动mosfet的vds信号频谱,简单的进行傅里叶变换。送色是抖频信号,绿色是pwm信号。
总结
一般来说,采用抖频技术时,由于将离散的频谱分布在一定的频带内,从而使得频谱在一些频段内趋于连续,所以emi测试曲线在高频段幅值低并且变得光滑,从而辐射即使要求6db的工程裕量也很容易通过,从上面 emi传导辐射测试曲线比较中可以明显看出,采用抖频技术减小 emi的效果很明显。
内容、图片来源:cst电磁兼容性仿真公众号,侵删)
和记娱乐怡情博娱188的版权与免责声明:
凡未注明作者、来源的内容均为转载稿,如出现和记娱乐怡情博娱188的版权问题,请及时联系和记娱乐怡情博娱188处理。我们对页面中展示内容的真实性、准确性和合法性均不承担任何法律责任。如内容信息对您产生影响,请及时联系和记娱乐怡情博娱188修改或删除。
2024-05-24
2024-05-24
[abaqus] abaqus提交作业后一直中断是什么原因?
2024-05-24
[有限元知识] abaqus软件分析指南382:在静态或特征频率分析中指定
2024-05-24
[有限元知识] abaqus软件分析指南381:激活伴随灵敏度分析
2024-05-24
[有限元知识] abaqus软件分析指南380:伴随设计灵敏度分析
2024-05-24
[有限元知识] abaqus软件分析指南379:dsa和记娱乐app官网登录的解决方案局限性
2024-05-23
[有限元知识] abaqus软件分析指南378:dsa和记娱乐app官网登录的解决方案的准确性
2024-05-23
[有限元知识] abaqus软件分析指南377:线性扰动步长的数字减影算法
2024-05-23
[有限元知识] abaqus软件分析指南376:指定响应和请求响应
2024-05-22
2023-08-24
[abaqus] abaqus如何建模?abaqus有限元分析教程
2023-07-07
2023-08-29
[abaqus] 有限元分析软件abaqus单位在哪设置?【操作教程】
2023-09-05
[abaqus] 如何准确的评估真实行驶工况条件下的空气动力学性能
2020-11-19
[abaqus] abaqus单位对应关系及参数介绍-abaqus软件
2023-11-20
[abaqus] abaqus里面s11、s12和u1、u2是什么意思?s和
2023-08-30
2023-07-26
[abaqus] abaqus最新版本好不好? 2022x新功能介绍第一弹
2022-04-28
[abaqus] abaqus软件教程|场变量输出历史变量输出
2023-07-18
[有限元知识] abaqus软件分析指南382:在静态或特征频率分析中指定
2024-05-24
[有限元知识] abaqus软件分析指南381:激活伴随灵敏度分析
2024-05-24
[有限元知识] abaqus软件分析指南380:伴随设计灵敏度分析
2024-05-24
[有限元知识] abaqus软件分析指南379:dsa和记娱乐app官网登录的解决方案局限性
2024-05-23
[有限元知识] abaqus软件分析指南378:dsa和记娱乐app官网登录的解决方案的准确性
2024-05-23
[有限元知识] abaqus软件分析指南377:线性扰动步长的数字减影算法
2024-05-23
[有限元知识] abaqus软件分析指南376:指定响应和请求响应
2024-05-22
[有限元知识] abaqus软件分析指南375:直接设计灵敏度分析产品:a
2024-05-22
[有限元知识] abaqus软件分析指南374:设计敏感性分析
2024-05-22
2024-05-21
地址: 广州市天河区天河北路663号广东省机械研究所8栋9层 电话:020-38921052 传真:020-38921345 邮箱:thinks@think-s.com
和记娱乐app官网登录 copyright © 2010-2023 广州思茂信息科技有限公司 all rights reserved. 粤icp备11003060号-2