應用于開關電源芯片的頻率抖動技術

孫大成

（中國電子科技集團公司第47研究所，沈陽110032）

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應用于開關電源芯片的頻率抖動技術

孫大成

（中國電子科技集團公司第47研究所，沈陽110032）

摘要：為了減小開關電源中的電磁干擾（EMI），研究了單片開關電源中的頻率抖動技術，并簡要介紹了頻率抖動技術及其原理。設計一個具有頻率抖動功能的弛張振蕩器，分析了以弛張振蕩器原理為基礎具有頻率抖動功能的振蕩器結構設計和原理。通過HSPICE仿真分析電路頻譜，結果表明頻率抖動技術能有效削減方波的各次諧波幅值，從而達到抑制電磁干擾的效果。重點從抖動范圍、抖動周期兩方面討論頻率抖動模型，頻譜對比分析結果表明抖動范圍±7％、抖動周期為128T的抖動模型，其諧波至少下降6 dB以上，高次諧波的峰值下降更為明顯，滿足6 dB工程裕量的要求，能有效抑制電磁干擾。

關鍵詞：開關電源；脈沖寬度調制；頻率抖動；電磁干擾；振蕩器；頻譜分析

1　引言

開關電源諸多的優點和重要性使其得到大量應用，目前生產的開關電源多數采用脈沖寬度調制方式，要求其性能不斷提高。采用脈沖寬度（PWM）調制方式的開關電源的開關頻率越來越高，在高頻開關波形中的大量諧波峰值輻射成分通過傳輸線傳播和空間電磁場向外傳播，從而造成了不可忽視的傳導和輻射干擾的問題。如何減小電磁干擾（EMI）成為開關電源設計中的一個難點。在EMI測試結果中可以發現，開關電源在開關頻點及其倍頻處通常容易超過EMI限值，而在其他頻率點上卻往往具有較大的裕量，因此人們從這一角度提出頻率抖動技術[1]。……