改變電源頻率降低EMI性能

本文這種方法涉及了對(duì)電源開關(guān)頻率的調(diào)制，以引入邊帶能量，并改變窄帶噪聲到寬帶的發(fā)射特征，從而有效地衰減諧波峰值。需要注意的是，總體 EMI 性能并沒有降低，只是被重新分布了。
利用正弦調(diào)制，可控變量的兩個(gè)變量為調(diào)制頻率 (fm) 以及您改變電源開關(guān)頻率 (Δf) 的幅度。調(diào)制指數(shù) (Β) 為這兩個(gè)變量的比：
Β=Δf/ fm
圖 1 顯示了通過正弦波改變調(diào)制指數(shù)產(chǎn)生的影響。當(dāng) Β=0 時(shí)，沒有出現(xiàn)頻移，只有一條譜線。當(dāng) Β=1 時(shí)，頻率特征開始延伸，且中心頻率分量下降了 20%。當(dāng) Β=2 時(shí)，該特征將進(jìn)一步延伸，且最大頻率分量為初始狀態(tài)的 60%。頻率調(diào)制理論可以用于量化該頻譜中能量的大小。Carson 法則表明大部分能量都將被包含在 2 * (Δf + fm) 帶寬中。

圖1：調(diào)制電源開關(guān)頻率延伸了 EMI 特征。
圖 2 顯示了更大的調(diào)制指數(shù)，并表明降低 12dB 以上的峰值 EMI 性能是有可能的。

圖2：更大的調(diào)制指數(shù)可以進(jìn)一步降低峰值 EMI 性能。
選取調(diào)制頻率和頻移是兩個(gè)很重要的方面。首先，調(diào)制頻率應(yīng)該高于 EMI 接收機(jī)帶寬，這樣接收機(jī)才不會(huì)同時(shí)對(duì)兩個(gè)邊帶進(jìn)行測(cè)量。但是，如果您選取的頻率太高，那么電源控制環(huán)路可能無(wú)法完全控制這種變化，從而帶來(lái)相同速率下的輸出電壓變化。另外，這種調(diào)制還會(huì)引起電源中出現(xiàn)可聞噪聲。因此，我們選取的調(diào)制頻率一般不能高出接收機(jī)帶寬太多，但要大于可聞噪聲范圍。很顯然，從圖 2 我們可以看出，較大地改變工作頻率更為可取。然而，這樣會(huì)影響到電源設(shè)計(jì)，意識(shí)到這一點(diǎn)非常重要。也就是說(shuō)，為最低工作頻率選擇磁性元件。此外，輸出電容還需要處理更低頻率運(yùn)行帶來(lái)的更大的紋波電流。