開(kāi)關(guān)電源中的頻率抖動(dòng)

 

在展會(huì )上，一工程師介紹了一芯片中集成了這種功能，一時(shí)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(gè)分析電路進(jìn)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(kāi)關(guān)頻率，其連續諧波的能量會(huì )越來(lái)越低。采用頻率抖動(dòng)技術(shù)(Frequency Jitter)的著(zhù)眼點(diǎn)在于分散諧波干擾能量，我們使得開(kāi)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(kāi)關(guān)頻率倍數的頻率)的峰值。發(fā)射量的減少取決于調制頻率的選擇(抖動(dòng) 率)、抖動(dòng)帶寬以及接收器的分辨帶寬。

 

 

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點(diǎn)的振鈴導致的。添加緩沖器、柵極驅動(dòng)電阻器或使用軟恢復二極管是降低這些發(fā)射的常見(jiàn)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(kāi)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較低。

 

芯片內實(shí)現形式：

 

 

目前的PWM控制器一般使用外部電阻來(lái)設置工作頻率。通常工作頻率隨電阻值的降低而上升，控制器內部的振蕩器編程引腳(RT)被調節為恒定電壓。連接到編程引腳的編程電阻設置從編程引腳輸出的電流源。比例電流還被饋送到內部的定時(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。

 

 

外部電阻來(lái)設置工作頻率原理：通常情況下，工作頻率隨電阻值的降低而上升。

 

控制器內部的振蕩器編程引腳(RT)被調節為恒定電壓，連接到編程引腳的編程電阻設置從編程引腳輸出的電流源。比例電流還被饋送到內部的定時(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

 

 

運放電路

 

 

兩個(gè)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(guò)R2和R4對電容進(jìn)行充電。當電壓高于高閾值時(shí)，運放/比較器翻轉，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(lèi)似于三角波。

 

 

三角波調制可控制器RT引腳的電流，實(shí)現PWM振蕩器的抖動(dòng)。串聯(lián)的電阻器用于設置調制抖動(dòng)百分比。低頻三角波通過(guò)耦合電容器改變在電阻器電壓。

 

 

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