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通过扫描电源的频率来降低电磁干扰

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

开关电源可能是众所周知的噪声发生器。您应该防止这些被传导或辐射的噪声返回输入源,因为这一噪声会给使用同一输入电源的其他器件造成严重损坏。电磁干扰滤波器的目标是阻止这些噪声,并提供一条返回噪声源的低阻抗路径。这种噪声越大,滤波器设计的规模、费用和难度就越大。固定频率开关电源在这一固定基频上产生最大的电磁干扰辐射,此外,还有在开关频率的倍数上产生电磁干扰辐射,但其幅度(强度)有所减小。图1所示简单电路使开关转换器能在多个频率而不是单个频率上工作,从而降低了任何一个频率上工作的平均时间。该方案能有效地降低峰值辐射量。
  
  图1,注入RC引脚的低频振荡器斜坡电压,调制电源的开关频率。
  图1中的电路是一个自启动振荡器,其振荡频率约为500Hz。当您加电时,C3从0V开始充电,TL331型比较器的输出端处于高阻抗状态,这是因为它的非反相输入端的电压比反相输入端的电压更高。当C3充电时,它的电压超过R1-R6分配器的参考电压,比较器输出端变为低阻抗状态。因为R5现在与R6并联,R6上的电压就立即下降到较低的参考电压电平。因为R3同时与C3并联,所以C3开始放电,其电压向这一新参考电平下降。当比较器输出端重新开路时,C3放电达到R6上的电压。此后,这一循环重复进行。您必须仔细选择各元件,以确保R6的两个参考电压状态比C3上下两个充电状态低。该电路使用C3来调节振荡器频率,您选择的C3的电容值应该比C2低。振荡器的频率约等于
  
  电容器C2把C3的斜坡电压交流耦合到UCC3813的振荡器引脚。注入的信号在其正向期间(交流电信号)增大了CT的充电电流,因此提高了控制器的工作频率。在注入信号的负向期间,CT的部分充电电流消失,因此降低控制器的工作频率。图2示出了注入信号对CT充电的影响。R4控制注入电流的大小。降低R4的阻值,可扩大以其额定固定频率为中心的工作频率范围。由C3设定的注入信号的振荡频率控制着扫频速率。
  
  图2,外部振荡器改变定时电容器的充电情况。
  
  图3,回扫转换器的电磁干扰在有外部调制和没有外部调制的情况下是不同的。
  图3的差分电磁干扰电流测量值(1dBmV=1dBmA)示出了增加频移振荡器之前和之后的效果。该设计借助12kHz的扫描窗口可轻松地把电磁干扰降低10dBmA。更宽的窗口可以进一步降低电磁干扰,不过调制器频率可能会在转换器的输出纹波电压中变得很显著。还要使注入的斜坡电压波形尽可能是线性的,以防止开关电源在极限开关频率上停留过长时间。非线性会产生一个具有两个截然不同频率的电磁干扰响应。您务必不能让电路工作在低于电源转换器的低频极限下,不然可能会发生磁饱和。该电路展示了一种低成本、小面积的降低传导电磁干扰幅射的方法。
  
  
  
  
  

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