正態(tài)頻率調制降低開(kāi)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EMI噪聲。圖4給出了隨機頻率調制前后開(kāi)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，隨機頻率調制后開(kāi)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(kāi)關(guān)諧波尖峰的存在。當諧波階次高于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(lái)越難區分。由圖4也可以看出，調制后開(kāi)關(guān)諧波的頻譜形狀與調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://dyxdggzs.com/article/177394.htm
圖5給出了在普通實(shí)驗室環(huán)境下，隨機頻率調制前后傳導EMI噪聲的測試結果。圖中同時(shí)給出了信息設備的無(wú)線(xiàn)電騷擾限值——EN55022極限線(xiàn)，其中上面一條為準峰值測量極限線(xiàn)，下面一條為平均值測量極限線(xiàn)。由圖5可以清楚地看出，調制前某些頻帶的最大值超出了平均值測量極限線(xiàn)，調制后開(kāi)關(guān)變換器傳導干擾噪聲分布改進(jìn)明顯，通過(guò)了傳導EMI標準的測試。在此實(shí)驗中，變換器的輸入電路并沒(méi)有加入任何EMI濾波器。
4 結論
將嵌入式數字系統產(chǎn)生的正態(tài)分布離散隨機信號加入到常規PWM芯片的頻率設定端，實(shí)現了正態(tài)分布頻率調制開(kāi)關(guān)變換器。實(shí)驗結果表明該技術(shù)降低噪聲的效果明顯，并使開(kāi)關(guān)電源易于通過(guò)EMI測試，且實(shí)現方法簡(jiǎn)單。此外，由于頻率調制恒占空比的特性，對輸出電壓的影響不大。由此可知，正態(tài)頻率調制開(kāi)關(guān)電源具有良好的應用前景。
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