采用频率抖动技术减小EMI_李芊
利用扩频转换技术改善开关电源转换器中的EMI
利用扩频转换技术改善开关电源转换器中的EMI 电源中的EMI高频开关式脉冲宽度调制(PWM)AC/DC和DC/DC电源转换器因其效率高、体积小，现已成为大部分系统的首选电源。
可是，这类转换器也有一个不足之处：它会在开关频率和谐振频率下产生传导性和辐射性的电磁干扰(EMI)。
假如不滤除EMI电流和电压，那它们便会损害到转换器的电源并干扰使用同一个电源的其他设备。
辐射性EMI会影响和干扰正在附近工作的设备。
很多时候，EMI的影响导致转换器违反FCC和CISPR等订立的规范。
本文将探讨目前常用的减弱EMI的解决方案，然后介绍应用日趋增长的扩频技术。
固定频率开关和EMI在大多数的设计中，PWM转换器在一固定的频率下进行开关。
这么设计有若干优点，其中一个优点就是传导性EMI衰减输入滤波器的设计比起可变频率系统的衰减输入滤波器的设计要更容易些。
因为滤波器组件无论在任何的操作条件下都可在清晰定义的频率下处理电流。
然而，转换器的输入电流仍然可使它违反传导性EMI的限制。
要清楚理解这个问题，请考虑图1中的典型DC/DC反激转换器。
假设连续的传播都不会减低其一般性，那MOSFET 电流便呈现梯形状，这是由于有傅里叶在开关频率和其谐波处渗入到了成份内。
这些傅里叶成份如果流入转换器的电源便会超出业界规范的限制。
此外，由于电压和电流波形在开关频率下的边缘很尖锐，因此电源将会在开关频率fs 和其谐波时放射出电磁能量。
这些辐射性放射(即使是从一个低瓦电源放射出来)可损害包含有灵敏电路的小型电子系统，使在附近的电路发生故障。
减弱EMI的几种常规技术这里有几种方法可减弱EMI的影响。
对于传导性EMI来说，开关电流必须经输入电容和输入EMI滤波器进行低通滤波，使它们可在到达电源时被大幅衰减。
可是，这种过滤并不彻底，而且经常会遗留一定程度的开关电流使得系统不能通过传导性的EMI测试。
使用在MOSFET和二极管电源开关中的辐射性EMI缓冲器可以减慢开关波形的上升和下降时间，并整形谐波电流和电压的频谱，以使系统更易符合规格标准。
LED照明驱动开关电源设计
重庆大学网络教育学院毕业设计（论文）题目LED照明驱动开关电源设计学生所在校外学习中心批次层次专业学号学生指导教师起止日期摘要全球将掀起一场更为激烈的“节能减排”运动,势必推动相关技术的发展，LED由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点,成为了照明领域关注的焦点,近年来发展迅速。
若能以LED照明取代目前低效率、高耗能的传统照明,无疑对缓解当前越来越紧迫的能源短缺和环境恶化问题起到举足轻重的作用。
本文围绕LED驱动电路从降低LED驱动电源成本和提高驱动性能出发,主要内容有:首先阐述LED的发展现状及应用前景。
并进一步地说明了国内外在LED照明研究中的一些成果以及对未来发展的意义，对LED驱动电源的研究现状进行了深刻的分析,确定了论文的主体方向。
其次系统地介绍了可应用于LED驱动的一些拓扑,对常用于照明LED驱动电路的开关电源式拓扑进行详细的阐述，结合LED的特点,提出了LED恒流驱动设计。
本文目的是设计出一款能实现高精度恒流控制并且发热量低的LED照明驱动开关电源。
在前面分析的基础上,设计了一个有利于LED驱动的反激型开关电源,对主电路、控制电路、反馈电路、高频变压器等进行了详细的设计。
关键词：LED驱动电源发热低恒流隔离低成本目录中文摘要 (I)1.绪论 (1)1.1论文的研究背景及意义 (1)国内外研究现状 (2)本文的主要内容及思路 (3) (4)2.设计方案的选择 (4)LED的基本工作条件 (4)方案的对比 (4)方案的确定 (7)3.LED驱动分析 (8)3.1LED驱动控制现状 (8)3.2LED连接方式 (8)3.3LED驱动器介绍 (9)3 (9) (10) (11)4开关电源分析 (12)开关电源的应用与发展 (12)反激电路 (13)正激电路 (14)半桥电路 (15)全桥电路 (16)推挽电路 (17)几种电路结构的比较 (18)5.系统功能 (20)5.1实现隔离输出 (20)实现LED恒流，实现过压保 (20)6.硬件电路设计 (22)6.1电路设计 (22)6.2磁路设计 (25)7结论 (26)参考文献 (27)1.绪论1.1 论文的研究背景及意义全球能源紧张，提高电器的效率是行之有效的方法。
PFC 预调节器频率抖动电路
PFC 预调节器频率抖动电路作者：德州仪器（TI）Mike OLoughlin 1 引言在离线 ac-dc 转换器中抖动脉冲宽度调制器 (PWM) 频率经证实可以通过将其由窄带变为宽带的方式来降低 EMI。
本文将介绍一种用于抖动一个离线功率因数校正(PFC) 预调节器 20%开关频率的新颖技术。
通过利用 PWM 内部计时电路的优点设计出了用于抖动频率的电路。
2 典型的离线 PFC 预调节器图 1 为一个具有 PFC 的 250-W ac-dc 离线电源转换器的示意图，该转换器设计应用于一个通用输入电压。
该应用与许多使用一个脉冲宽度调制器来控制电源转换器的离线转换器相似。
这些 PWM 的很大一部分用于内部电路的计时，同时可利用该内部电路的优势抖动转换器的开关频率至更低的窄带 EMI。
图1250-W 的 AC-DC 离线电源转换器示意图3 频率抖动频率抖动技术通过扩展电源噪声频谱的方式降低了窄带 EMI。
对于可以抖动多少的振荡器频率 (f S)，存在一些局限性。
其中一些局限因素是开关损耗和磁路设计。
为了将升压电感尽可能的保持较小，并将开关损耗保持在可控范围内，频率抖动应不超过基本频率的 20% 至 30%。
本文所述的电路设计用来使占空比作为输入电压正弦波的一个函数，在 80% 至 100% 之间进行变化。
在输入线电压交叉处，振荡器频率为其最高频率的 80%，并且随着线电压的变化而成比例的增加和降低。
图 2 显示了f S如何随着输入电压变化而变化。
图 2 随着调整线电压变化进行的频率抖动4 内部 PWM 计时图 3 为内部电路的一个功能结构图，该内部电路可以产生图 1 中所示 PWM 控制器的振荡器信号。
一个 R 和 C 以及一个比较器可实现计时。
RT 通过由 Q1 和Q2 组成的电流镜设置了时基电容器 (CT) 中的充电电流。
当 CT 充电和放电并形成 PWM 计时，一个具有滞后功能的内部比较器将进行控制。
采用频率抖动技术减小EMI
-63-采用频率抖动技术减小EM I香港科汇(亚太)有限公司盈丰分部李芊A pp l y Fre q uenc y Jitter to R educe EMILi Q ian摘要:介绍了应用于开关电源芯片T OPG X 中的频率抖动技术。
并依照电磁干扰的测量标准分析了频率抖动技术的工作原理。
给出了通过在芯片PWM 控制电路中使用频率调整环节来减小开关电源的电磁干扰的新方法。
并与其它抑制电磁干扰的方法进行了比较,从而为抑制开关电源的电磁干扰提供了一种新的思路。
关键词:频率抖动;电磁干扰;谐波能量分类号:T N86文献标识码:B文章编号:1006-6977(2001)12-0063-02●电路与设计图19k Hz 频宽扫描时的准峰值和平均值曲线采用频率抖动技术减小EMI1概述由于采用脉宽调制(PWM )控制方式的开关电源的开关频率不断提高,使其高频开关波形中的大量谐波成分通过传输线和空间电磁场向外传播,从而造成了不可忽视的传导和辐射干扰问题。
随着通讯及控制技术的发展,各种高频数字电路对开关电源电磁兼容性(EM C )的要求更加严格,如何减小电磁干扰(EMI )成为开关电源设计中的一个难点。
与常用的抗干扰技术相比,频率抖动技术(Fre q uenc y Jitter )是一种从分散谐波干扰能量着手解决EMI 问题的新方法。
频率抖动技术是指开关电源的工作频率并非固定不变,而是周期性地变化来减小电磁干扰的一种方法。
以下以T OPG X 功率集成芯片为例,结合电磁干扰的产生机理和测量方法来说明频率抖动技术的工作原理及作用。
2频率抖动技术T OPG X 系列芯片是一种内含PWM 控制电路和M OSFET 的功率芯片,工作频率为132kH z ,可周期性地以132kH z 为中心频率上下变动4kH z 。
能在4ms 周期(频率为250H z )内完成一次从128kH z 至136kH z 之间的频率抖动。
笔者在采用相同的外围电路和初级峰值电流的情况下,对应用频率抖动技术和未采用频率抖动技术的电源准峰值(QP )和平均值(AV )进行了比较,结果发现,未采用频率抖动技术时,各次谐波较窄而且离散,幅值在谐波频率处较高;而采用频率抖动技术时的谐波幅值明显降低,并且变得平滑,高次谐波接近连续响应。
OB2532中文数据手册
kHz ％ V dB uA V V V nS nS
误差放大器部分
INV＝2V，Comp＝0V
VDD＝16V，Io＝20mA VDD＝16V，Io＝20mA
门驱动输出部分 VOL VOH V_clamp T_r T_f
注意：1、Freq_Max 表示 IC 内部的最大时钟频率。在系统应用中，60KHz 额定的最大工作 频率存在于最大输出功率或是恒压到恒流的转变点。
WW：周编号(01-52)
S：网络编号(可选的)源自引脚分配引脚号 1 2 3 4 5 6 引脚名 GND GATE CS INV COMP VDD I/O P O I I I P 描述 地 图腾柱门级驱动输出，驱动功率 MOSFET 电流检测输入，连接 MOSFET 电流检测电阻端 从辅助绕组来的电压反馈。连接到电阻分压器，反应输出电压 变化。占空比由误差放大器的输出和 3 脚的电流检测决定。 恒压稳定性的环路补偿 供电电源
应用
低功率 AC/DC 离线式开关电源用于 手机充电器 数字摄像机充电器 小功率适配器 个人电脑、电视等的辅助电源 线性调节器/RCC 替代 OB2532 提供 SOT23-6 封装
典型应用
一般信息
引脚结构 SOT23-6 封装引脚图如下所示
定购信息 器件号 OB2532MP
描述 SOT23-6，Pb-free，T＆R
I_COMP_MAX
INV＝0V，Comp＝5V 频率抖动范围 EA 的参考电压 EA 的直流增益 最大电缆补偿电流 输出最低电平 输出最高电平 输出拑位电压电平 输出高电平时间 输出低电平时间
VDD＝16V，CL＝0.5nF VDD＝16V，CL＝0.5nF
14 +/-4 1.97 2 60 28 1 8 16 700 35 2.03
NE1102 中文规格书 1_2(1)
NE1102 为SOT-26封装，65K与100K频率可供选 择，具备优秀的频率抖动功能来减小EMI器件。
封装
应用
z 通用型开关电源 z 交流转直流适配器，笔记本电脑适配器 z 电池充电器 z 液晶显示器,机顶盒,电动工具电源 z 开放式开关电源 z 电视, 计算机, 家用电器的辅助电源
典型应用线路
z z
者可以使用这个“保护”脚实现闭锁或自动恢复功 z
能来增强电源的可靠性和稳定性。
z
z
卓越的驱动能力 8uA启动电流 0.8mA工作电流 较低的待机功耗 内置斜率补偿 多功能的保护 (OTP, OVP, OLP) 内置 200nS的前沿消隐时间 最小25K的开关频率 保护发生时的精确电流迟滞功能 内置4mS软启动 逐周期的电流限制功能 频率抖动功能
Page 4内部结构图NE1 Nhomakorabea02
Page 5
Vcc_reset (V)
Vcc_on (V)
典型特性
16 15.5
15 14.5
14 13.5
13 12.5
12 ‐50 ‐30 ‐10 10 30 50 70 90 110130150 Temp (oC) 图1 VCC开启电压与温度关系
人体模式静电防护……………………..……3KV 机械模式静电防护…………………….……300V
NE1102
封装信息
z 发散功耗, 环境温度 25℃, SOT26……...……….0.4W
z 封装热阻 (注释 4) SOT26, θJA..................................250℃/W
NE1102
符号 FOSC1 FOSC2 FOSCG
RM6222D中文规格书-20120525
RM6222D内置4ms软启动延迟，
（Ta=25℃,VDD=VDDG=16V）
符号
参数
VDD 供电部分
I START _ UP
I_VDD
启动电流 工作电流
UVLO(ON) 欠压锁定开启
UVLO(OFF) 欠压锁定关闭
OVP(ON)
过压保护
VDD_clamp VDD 箝位电压
反馈输入部分
VFB _ Open
FB 脚开路电压
I FB _ Short
结点温度范围
-20℃ to150℃
存储温度范围
-55℃ to160℃
焊接温度(焊接 10 秒)
260℃
注意：1、超出上表所列的极限参数范围，可能会造成器件的永久性损坏；
2、长时间工作在极限状态时，可能影响器件的可靠性。
Web: www.reactor‐
3
2012‐05‐25
电气参数：
0.400 0.255 0.150 0.375 15°
Web: www.reactor‐
7
2012‐05‐25
z 全电压范围通过逐周期过流点设
置实现连续输出功率设置
应用领域：
z 小功率适配器 z LED 照明 z 开放式开关电源 z 台式电脑和服务器辅助电源 z VCR,SVR,STB,DVD&DVCD 播
放器电源
Web: www.reactor‐
基于PWM调光的智能多功能台灯设计毕业设计
基于PWM调光的智能多功能台灯设计毕业设计目录中文摘要 (I)英文摘要...................................................................................................................... I I 前言.. (IV)1 设计的总体要求及方案选择 (1)1.1 调光技术的选择 (1)1.2 主要集成芯片的选择 (2)2 硬件系统电路设计 (4)2.1 整体电路系统模块 (4)2.2 单片机主控系统 (4)2.3 恒流驱动系统 (5)2.4 时钟系统 (7)2.5 液晶显示系统 (8)2.6 温度检测系统 (10)2.7 蜂鸣系统 (12)2.8 按键系统 (12)2.9 电源系统 (13)3 系统软件设计 (14)3.1 系统主程序 (14)3.2 按键检测和处理程序 (15)3.3 外部中断程序 (16)3.4 定时器中断程序 (16)3.5 C语言程序编写和ISP软件程序下载 (17)4软件的调试和仿真 (19)5 硬件的组装与调试 (20)5.1元器件的选择与测量 (20)5.2电子元器件的焊接与组装 (20)5.3电子电路的调试 (21)5.3.1 调试方法 (21)5.3.2 调试步骤 (21)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (27)附录1 电路实物图 (28)附录2 电路原理总图 (29)附录3 电路程序清单 (30)附录4 元器件清单 (58)基于PWM的智能多功能台灯设计摘要随着电子技术的日益发展，人们生活中的照明工具也在发生着巨大的变化。
普通电灯，白炽灯，LED灯，这也反映了人类社会的进步，科技的发展。
目前的家居逐步朝着多功能化智能化的方向发展[12]。
随着环境问问题的恶化，能源的减少。
节能绿色环保的台灯，逐步走进了人们的生活。
以前的台灯用途单一，而现在的人们需要一种多功能智能化的台灯。
PFC预调整器的频率抖动电路
PFC预调整器的频率抖动电路⏹简介:在脱线AC/DC变换器中，抖动频率的脉冲宽度调制可以减轻EMI在一个窄的区域中的强度。
这种方法是一个新颖的技术，它可以令PFC的开关频率在主频的+/-20%以内抖动，电路采用的抖动频率是用跟踪PWM内部定时电路来完成的。
⏹典型脱线PFC预调整器.图1是一个250W的AC/DC脱线功率变换器电路，它的PFC设计为全电压范围。
与多数脱线变换器一样，采用脉冲宽度调制方式来实现。
PWM的频率抖动通过内部电路开发出来，它可以令其频率抖动来降低EMI。
图1 UCC3817控制的250W的PFC电路⏹频率抖动.频率抖动技术用延伸噪声光谱的方法减小EMI。
它限制了振荡频率，可以更多地抖动。
一些限制因子是开关损耗及磁路设计。
为了保持升压电感尽量小，保持开关损耗尽量低，频率抖动没有超出基频的20~30%。
本文中电路设计为占空比随输入正弦波顶从80%~100%变化。
在输入线路过0时，振荡频率是最大频率的80%，其减少和增加随输入正弦电压变化。
图2示出fs随输入电压的变化。
图2 频率抖动随正弦电压幅度的变化⏹内部PWM定时.图3示出一个内部电路的功能方框图，它产生出PWM控制器的振荡信号。
定时器设置由R T和C T完成。
RT设置定时电容的充电电流，由Q1﹑Q2组成的电流镜给出。
内部比较器用一个窗口控制。
当C T充放电时形成PWM的时基，为了令PWM频率抖动，电路附加到C T端一个调制电路。
图3 PWM振荡器的电路⏹用于抖动PWM振荡器频率的电路.附加的电路如图4。
当加入到图1的电路中时，令PWM频率以20%幅度抖动。
抖动大小根据正弦幅度决定，最大变化20%。
采用由电阻R A经R E和Q2的方式改变振荡器定时电路的充电电流。
R1是定时电阻，电容C A用于滤波，滤去高频开关噪声。
PFC预调整器典型设计为AC 85V~265V，这个正弦幅度的变化将导致PWM 振荡器频率随AC电压的变化。
PFC的PWM用的乘法器给输入电流整形，乘法器典型地有电压前馈功能用于限制功率。
扩频频率调制以降低EMI
电磁辐射 (EMR)、电磁干扰 (EMI) 和电磁兼容性 (EMC) 是涉及来自带电粒子的能量以及可能干扰电路性能和信号传输的相关磁场的术语。
随着无线通信的激增，通信装置不计其数，再加上越来越多的通信方法 (包括蜂窝、Wi-Fi、卫星、GPS 等) 使用的频谱越来越多 (有些频带相互重叠)，电磁干扰成了客观存在的事实。
为了减轻此影响，许多政府机构和监管组织对通信装置、设备和仪器可发射的辐射量设定了限制。
这类规范的示例之一是 CISPR 16-1-3，它涉及无线电干扰和抗扰度测量设备和测量方法。
根据其特征，电磁干扰可分为传导干扰 (通过电源传输) 或辐射干扰 (通过空气传输)。
开关电源会产生两种类型的干扰。
ADI 公司为减少传导干扰和辐射干扰实施的一项技术是扩频频率调制 (SSFM)。
该技术用于我们一些基于电感和电容的开关电源、硅振荡器和 LED 驱动器，将噪声扩展到更宽的频带上，从而降低特定频率下的峰值噪声和平均值噪声。
SSFM 不允许发射能量在任何接收器的频带中停留过长时间，从而改善了EMI。
有效 SSFM的关键决定因素是频率扩展量和调制速率。
对于开关稳压器应用来说，典型扩展量为 ±10%，最佳调制速率取决于调制方式。
SSFM 可采用各种频率扩展方法，例如使用正弦波或三角波调制时钟频率。
调制方法大多数开关稳压器都会呈现与频率相关的纹波：开关频率越低则纹波越多，开关频率越高则纹波越少。
因此，如果对开关时钟进行频率调制，则开关稳压器的纹波将呈现幅度调制。
如果时钟的调制信号是周期性的 (例如正弦波或三角波)，则将呈现周期性的纹波调制，而且在调制频率上存在一个明显的频谱分量 (图 1)。
图 1.由时钟的正弦波频率调制引起的开关稳压器纹波图解。
由于调制频率远低于开关稳压器的时钟频率，因此可能难以滤除。
由于下游电路中的电源噪声耦合或有限的电源抑制，这可能导致可听音或明显的伪像等问题。
伪随机频率调制能够消除这种周期性纹波。
准谐振反激式开关电源设计
准谐振反激式开关电源设计作者：李惺靳丽钱跃国李向锋来源：《现代电子技术》2013年第21期摘要：设计了一种基于UCC28600控制器的准谐振反激式开关电源电路，分析了准谐振反激式开关电源的工作原理及实现方式，给出了电路及参数设计和选择过程，以及实际工作开关波形。
实验证明，准谐振反激式开关电源具有输入电压范围宽、转换效率高、低EMI、工作稳定可靠的特点。
准谐振技术降低了MOSFET的开关损耗，提高产品可靠性。
此外，更软的开关改善了电源的EMI特性，允许设计人员减少滤波器的数目，降低了产品成本。
关键词：准谐振；反激； CRM； DCM； FFM； UCC28600中图分类号： TN710⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）21⁃0148⁃04准谐振转换是十分成熟的技术，广泛用于消费产品的电源设计中。
新型的绿色电源系列控制器实现低至150 mW的典型超低待机功耗。
本文将阐述准谐振反激式转换器是如何提高电源效率以及如何用UCC28600设计准谐振电源。
1 常规的硬开关反激电路图1所示为常规的硬开关反激式转换器电路。
这种不连续模式反激式转换器（DCM）一个工作周期分为三个工作区间：（[t0～][t1]）为变压器向负载提供能量阶段，此时输出二极管导通，变压器初级的电流通过Np：Ns的耦合流向输出负载，逐渐减小；MOSFET电压由三部分叠加而成：输入直流电压[VDC、]输出反射电压[VFB、]漏感电压[VLK。
]到[t1]时刻，输出二极管电流减小到0，此时变压器的初级电感和和寄生电容构成一个弱阻尼的谐振电路，周期为2π[LC]。
在停滞区间（[t1～][t2]），寄生电容上的电压会随振荡而变化，但始终具有相当大的数值。
当下一个周期[t2]节点，MOSFET 导通时间开始时，寄生电容（[COSS]和[CW]）上电荷会通过MOSFET放电，产生很大的电流尖峰。
由于这个电流出现时MOSFET存在一个很大的电压，该电流尖峰因此会做成开关损耗。
同步降压电路的EMI改进
同步降压电路的EMI改进作者：程曼丽来源：《科技视界》2015年第04期【摘要】同步降压电路广泛应用于DC-DC电源电路中，本文针对该拓扑进行了电磁干扰分析，提出了可以改进EMI的各种措施及PCB设计需要注意的事项，并最终进行了试验对比验证。
对同类电路的EMC设计有一定参考价值。
【关键词】同步buck；电磁干扰；电路开关电源中，降压Buck电路是常见的一种，它主要分为常规的buck和同步buck。
常规的buck主要有功率MOSFET，二极管和电感组成。
同步buck把其中的二极管用另一个功率MOSFET代替，可以大大减小在电流连续模式时普通的buck回路里二极管的损耗。
一般同步buck主要应用在大电流CCM模式。
本实验中所测同步buck，采用了相应的改进EMI措施，以加强其电磁兼容性（EMC）。
1 同步Buck系统的电磁干扰分析下面讨论EMI产生的原因。
实验所测同步Buck主电路主要由功率MOS管上管Q1、功率MOS管下管Q2、电感L、滤波电容C组成。
输入端为36V，输出端是24V，输出电流为13A。
该电路工作在电流连续模式。
当上管MOSFET Q1打开时，电流通过输入、Q1、电感L流向负载。
Q1关断时，通过肖特基二极管D2续流直到下管MOSFET Q2打开。
然后由Q2续流直到它被关断，然后由二极管续流，一直到下一个周期启动。
该电路流过电感和输出电容的电流是连续的，不是电磁干扰的主要来源。
存在问题的主要是流过Q1，Q2，D2的电流和电压波形，它们分别是阶跃波和方波，能产生高频的谐波干扰。
因此该电路的骚扰源主要是功率开关器件Q1，Q2的高速开关动作和整流二极管的反向恢复产生的电流的变化（di/dt）及电压的变化（dv/dt）以传导和辐射的方式在周围环境中产生EMI干扰。
同时Q1，Q2在开关过程中还通过寄生电感和杂散电容产生振荡，开关过程越快，振荡越明显，电压尖峰越高，EMI越强。
2 电磁干扰的抑制措施2.1 开关频率减小开关频率会改善EMI。
DP2525B原边反馈电源芯片充电器应用方案
DP2525B原边反馈电源芯片充电器应用方案
DP2525是一款高精准的恒流/恒压原边反馈控制器集成800V功率三极管（BJT)。
待机功耗小于100mW(AC230V)，适合应用在低成本高能效、高动态响应的小功率充电器和适配器以及LED领域。
集成了独有恒压(CV)和恒流(CC)控制技术，可实现小于±4%的恒压恒流精度。
在恒流(CC)控制电流和输出功率可以通过CS脚的电流采样电阻RS来调整，在恒压(CV)控制多模式控制操作可实现高可靠性高效率.负载全程无音频噪音。
独有的频率抖动技术，可以轻松提高EMI余量，降低EMI器件的成本。
优化动态响应，降低输出纹波。
DP2525B产品特点：
原边反馈，内置800V BJT无需光耦和TL431
全电压输入可达±4%的CC/CV高精度输出
全电压输入可达±4%的CC/CV高精度输出
内置软启动
可编程输出线压降补偿
内置变压器感量误差补偿
内置初级反馈的二次侧恒流控制
内置自适应电流峰值调整
多模式控制增强可靠性、提高效率
严格的CC调节可编程线路补偿
内置混合频率抖动改善EMI
内置平滑降频折返专利技术消除音频噪音
内置音频噪音抑制技术
内置同步斜率补偿
逐周期电流限制
内置高低压过功率OCP补偿
内置前沿消隐(Leading edge blanking)
VDD 欠压保护(UVLO)
VDD 过压保护及钳位
内置输出短路保护
典型应用图：
DP2525B原边反馈电源芯片充电器应用方案DP2525B广泛应用于：
电池充电器
适配器
机顶盒电源。
采用频率抖动技术减小EMI
采用频率抖动技术减小EMI通过在芯片PWM控制电路中使用频率调整环节来减小开关电源的电磁干扰，为抑制开关电源电磁干扰提供新思路。
香港科汇有限公司盈丰分部-上海代表处李芊概述开关电源采用脉宽调制(PWM)控制方式，开关频率不断提高，其高频开关波形含有大量谐波成分，通过传输线和空间电磁场向外传播，造成传导和辐射干扰。
随着通讯及控制技术的发展,各种高频数字电路对开关电源电磁兼容性(EMC)的要求更加严格，如何减小电磁干扰(EMI)成为开关电源设计中的一个难点。
与常用的抗干扰技术相比，频率抖动技术(Frequency Jitter)是一种从分散谐波干扰能量着手解决EMI问题的新方法。
频率抖动技术是指开关电源的工作频率并非固定不变，而是周期性地变化来减小电磁干扰的方法。
以下用TOPGX功率集成芯片为例，结合电磁干扰的产生机理和测量方法来详细说明频率抖动技术的工作原理及作用。
频率抖动技术介绍TOPGX系列芯片是一种内部集成了PWM控制电路和MOSFET的功率芯片,工作频率为132kHz，并周期性地以132kHz为中心上下变动4kHz。
在4ms周期(频率为250Hz)内，完成一次从128 kHz至136 kHz之间的频率抖动，其频率变化和开关电压波形如图1所示图1：频率抖动示意图采用相同外围电路进行对比测量,当初级峰值电流相同时，应用了频率抖动技术的电源其EMI测量结果如图2右图所示,未采用频率抖动技术的电源其EMI测量结果如图2左图所示，通过比较左右两图的准峰值(QP)和平均值(AV)，明显可以看出，未采用频率抖动技术时，各次谐波较窄而且离散，幅值在谐波频率处较高；采用频率抖动技术时，谐波幅值降低并且变得平滑，高次谐波接近连续响应。
减小EMI的效果十分显著。
图2：EMI传导测量对比分析频率抖动技术的工作原理时，先要解释EMI测试标准及其测量原理。
电磁干扰测试标准及原理国际无线电干扰特别委员会(CISPR),美国联邦通信委员会(FCC)分别制定的CISPR22和FCC标准,分别应用于欧洲和北美。
CR6842和6845中文版技术设计指导书
由于芯片具有低启动电流的特性并且考虑到空载的系统损 耗，RIN 可以取得较大，具体值可在 1.5MΩ~3MΩ 范围内选取,C1 推 荐选用 10uF/50V。如果发生保护，输出关断，导致辅助绕组掉电， VDD 端电压开始下降，当 VDD 端电压低于芯片的关闭电压 VDD_OFF（典 型 10.8V）时，控制电路关断，芯片消耗电流变小，进入再次启动。
PRIN , MAX =
3742 1.5 × 10
6
≅ 93mW ………………………………（1.4.2）
3
CR6842 应用指导书
5、OCP 补偿特性：
1)、如果系统使用 3 脚 VIN 端口作启动时,系统会具有较好的 OCP 补偿特性。当系统的输入电压发生变 化时，通过启动电阻流过 VIN 端的电流也会发生变化，芯片通过检测该端口变化值来自动实现补偿，使系 统在较宽输入电压范围内的 OCP 曲线比较平坦，达到恒定功率输出的目的。 2） 、影响 OCP 补偿平坦度的主要参数： 频率：基于 50KHZ~65KHz 设计。 启动电阻：基于 1.8MΩ 设计。 Sense 端输入：基于省掉外部 R-C 网络设计，见 Sense 端输入的说明。 3） 、Sense 端口门限与 VIN 端口输入电流的关系曲线图
VFB： FB 端的电压。 Rs： 与主开关管 MOSFET 源极相连接的电流反馈电阻阻值 当 VFB>4.4V 持续 80mS 的时间, 关闭开关管，状态被保持。此时芯片 VDD 电压必须降低到 VDD_OFF 后，再启 动才能恢复正常。VFB<1.0V(典型值)时，CR6842 的 Gate 端口立即停止输出脉冲，保证整个系统的安全。 注意事项： 1）.芯片在设计初始为了降低系统工作在空载或较轻负载(1/30 满载)的状态下系统整机的功率损耗， 系统正常工作时 CR6842 FB 端允许的最大的输出电流 IFBmax≈0.5mA，最小工作电流 IFBmin≈0.18mA；即 流过光耦接收端集射极的电流 Ic 最大为 0.5mA 左右，最小为 0.18mA 左右。假设光耦的最大传输比 CTR=0.8，系统二次侧(次级) TL431 的工作电流仅由流过光耦发射端二极管的电流 IF 提供，那么通过 Ic 折算到流过光耦发射端二极管的电流 IF 最大仅为 0.63mA,这个电流将无法满足 TL431 的最小工作电流 （1mA） ，所以在系统设计时，使用 CR6842 设计的系统必须给次级 TL431 提供一个常态偏置电阻(见图 2.5 电路中的 Rbias)， 使 TL431 工作在正常的状态， 否则系统的负载调整率或其他性能可能会发生异常,在 16V 输出的系统中，考虑空载或轻载时系统的损耗因素，推荐使用的偏置电阻阻值为 2.2KΩ。 2）.当 VFB=1.0~1.8V 时系统工作在绿色工作模式，如果系统出现可听及的异音，请先检查系统是否工 作正常，如果确认无误，请检查系统缓冲吸收回路中的电容材质，如果使用的是普通压电陶瓷电容， 那么 当系统工作在 CRM 工作状态时电容由于发生压电效应而可能产生异音是正常的。这时，请更换电容的材质， 如 MYLA，PEA，MEF 或 CBB 等薄膜类电容；考虑成本及电容体积大小的因素，推荐使用 MYLA(缇纶)电容， 在保证吸收回路效果的前提下可以通过调整缓冲吸收回路中的电阻阻值来减少该电容的值有利于缩小电容 体积及降低系统成本，例如 222/400V，472/400V 或 103/400V 的 MYLA(缇纶)电容可以接受的。
开关电源模块FSD200的原理与应用
开关电源模块FSD200的原理与应用摘要： FSD200是一种新型低成本单片开关电源，它具有高效率，低功耗，保护功能完善，采用了减弱电磁干扰的频率抖动，外围电路简单等特点。
本文介绍了FSD200的功能原理及在小功率电源上的应用设计。
关键词：单片开关电源；小功率电源；电子设备都需要一个稳定的工作电源供电。
20世纪70年代以后，随着电力电子技术的发展，体积小、功耗低、效率高的开关电源逐步代替了笨重的采用工频变压器的串联线性稳压电源。
在传统的反激式功率变换的开关电源电路中，除了基本的脉宽调制(PWM)电路、功率MOS管、电压反馈网络等外，为了使开关电源可靠工作，尚需有保护、软起动、防电磁干扰的EMI滤波等各类电路，线路较复杂，元器件多。
1997年单片开关电源集成电路Topswitch的问世，极大地简化了150W 以下的开关电源设计及开发工作。
但对于lOW 以下的小功率稳压电源，无论是Topswitch之类的单片开关电源，还是传统的分立元件的开关电源，都还存在硬件成本高，线路复杂等问题。
由Fairchild公司近年推出的小功率单片开关电源集成电路FSD200/FSD210，输出功率硎，内部集成了PWM控制及功率MOS管，并有过热、过负荷保护、欠压锁存、软起动、电流限止等功能，其独特的频率抖动电路能较大地减弱电磁干扰。
FSD200与FSD210基本一致，但FSD200采用了自供电的形式，不需反馈绕组。
由此设计的开关电源，可大大减少元件量、重量、设计尺寸、且系统可靠性增加，而它的低价格又为小功率开关电源设计的优化创造了条件。
1 主要工作原理1.1 启动FSD200单片开关电源的内部框图如图1所示。
图1中，FSD200单片开关电源启动时，直流高压电源通过引脚进入芯片内部的高压调节器，再稳压到7 V作为芯片工作电压，同时以约100的电流源向参考电压及欠压锁存(uVLO)模块充电。
VoC 的外接电容一般选在10-47 ，这种方式省去了通常开关电源须采用反馈线圈提供工作电压的需要，见图2。
采用频率抖动技术减小EMI
采用频率抖动技术减小EMI
李芊
【期刊名称】《今日电子》
【年(卷),期】2001(000)012
【摘要】@@ 概述rn开关电源采用脉宽调制(PWM)控制方式,开关频率不断提高,其高频开关波形含有大量谐波成分,通过传输线和空间电磁场向外传播,造成传导和辐射干扰.
【总页数】2页(P26-27)
【作者】李芊
【作者单位】香港科汇有限公司盈丰分部-上海代表处
【正文语种】中文
【中图分类】TN86
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1.采用频率抖动技术减小EMI [J], 李芊
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抖频——有效降低开关电源EMI噪声容限的技术
抖频——有效降低开关电源EMI噪声容限的技术
李建婷;熊蕊
【期刊名称】《电源技术应用》
【年(卷),期】2006(30)5
【摘要】从傅氏级数及空间交变电磁场的角度对采用抖频技术如何来减小EMI进行了分析。
并在一款60W采用集成有抖频功能的TOP249的开关电源，进行了整机EMI测试，并与未采用抖频而其它条件一样的电源的EMI测试结果进行了比较。
分析和实验测试结果证明了该技术在降低开关电源EMI噪声容限方面的有效性。
【总页数】3页(P40-42)
【作者】李建婷;熊蕊
【作者单位】华中科技大学湖北武汉;430074
【正文语种】中文
【中图分类】TN86
【相关文献】
1.浅析几种有效的开关电源EMI的抑制措施 [J], 段艳艳
2.混沌频率调制降低开关电源传导EMI的研究 [J], 李志忠;李优新
3.周期频率调制降低开关电源传导EMI的比较研究 [J], 李志忠;刘方铭
4.正弦频率调制降低开关电源传导EMI的实验研究 [J], 李志忠;刘方铭;杨少彬
5.有效降低开关电源EMI的电路设计 [J], 李海松;刘佑宝
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采用频率抖动技术减小EMI
香港科汇(亚太)有限公司盈丰分部
李芊
A pp l y Fre q uenc y Jitter to Reduce EMI
Li Qian
摘要:介绍了应用于开关电源芯片TOPGX 中的频率抖动技术。
并依照电磁干扰的测量标准分析了频率抖动技术的工作原理。
给出了通过在芯片PW M 控制电路中使用频率调整环节来减小开关电源的电磁干扰的新方法。
并与其它抑制电磁干扰的方法进行了比较,从而为抑制开关电源的电磁干扰提供了一种新的思路。
关键词:频率抖动;电磁干扰;谐波能量分类号:TN86
文献标识码:B
文章编号:1006-6977(2001)12-0063-02
p 电路与设计
图1
9kHz 频宽扫描时的准峰值和平均值曲线
采用频率抖动技术减小EMI
1概述
由于采用脉宽调制(PW M)控制方式的开关电
源的开关频率不断提高,使其高频开关波形中的大量谐波成分通过传输线和空间电磁场向外传播,从而造成了不可忽视的传导和辐射干扰问题。
随着通讯及控制技术的发展,各种高频数字电路对开关电源电磁兼容性(EMC)的要求更加严格,如何减小电磁干扰(EMI)成为开关电源设计中的一个难点。
与常用的抗干扰技术相比,频率抖动技术(Fre q uenc y Jitter)是一种从分散谐波干扰能量着手解决EMI 问题的新方法。
频率抖动技术是指开关电源的工作频率并非固定不变,而是周期性地变化来减小电磁干扰的一种方法。
以下以TOPGX 功率集成芯片为例,结合电磁干扰的产生机理和测量方法来说明频率抖动技术的工作原理及作用。
2频率抖动技术
TOPGX 系列芯片是一种内含PWM 控制电路和
MOSFET 的功率芯片,工作频率为132kHz,可周期性地以132kHz 为中心频率上下变动4kHz 。
能在4ms 周期(频率为250Hz)内完成一次从128kHz 至136kHz 之间的频率抖动。
笔者在采用相同的外围电路和初级峰值电流的情况下,对应用频率抖动技术和未采用频率抖动技术的电源准峰值(QP)和平均值(AV)进行了比较,结果发现,未采用频率抖动技术时,各次谐波较窄而
且离散,幅值在谐波频率处较高;而采用频率抖动技术时的谐波幅值明显降低,并且变得平滑,高次谐波接近连续响应。
可以明显看出减小EMI 的效果十分显著。
为了分析频率抖动技术的工作原理,下面先解释一下EMI 的测试标准及测量原理。
2.1电磁干扰测试标准及原理
目前,国际无线电干扰特别委员会(CISPR)为美国联邦通信委员会(FCC)分别制定的CISPR22和FCC 标准已分别在欧洲和北美使用。
欧洲的EN 55022标准等同于CI SPR22标准。
A 级为工业级,B 级为民用级,B 级标准比A 级标准严格。
其中150kH z~30MH z 为传导测量范围,30MH z~1GH z 为辐射测量范围。
测量电磁干扰的原理是用干扰分析仪将噪声信号中的频率分量以一定的通频带选择出来,并予以显示和记录,当连续改变设定频率时就能得到噪声信号的频谱。
干扰分析仪以9kH z
频宽扫描整个频
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5国外电子元器件62001年第12期2001年12月
图4
噪声衰减与开关谐波的关系曲线
带,测量出噪声信号的准峰值和平均值,图1所示是9kHz 扫描时的准峰值和平均值曲线。
2.2频率抖动技术工作原理
对噪声信号进行谐波分析,可得出谐波波形中各次谐波的幅值和相角。
在电磁兼容性技术中,人们所关心的只是将噪声幅值限制在规定的限度内。
各次谐波幅值随频率的分布称为幅密度频谱。
在频率f 1处,频带宽为$f 的谐波幅度为F(f 1)$f,如图2所示。
周期干扰信号的频谱为离散型,各谱线高度为二次谐波、三次谐波,,的幅值,谱线间的距离为基波频率的整数倍。
采用频率抖动技术后,基波频率变化幅值为?4kHz,二次谐波为?8kHz ,,,n 次谐波为?4nkHz(如图3所示)。
因此可以看出:谐波次数越高,频率分散越大。
这样,噪声谐波频率的分散使各次谐波在f 1处能量的叠加降低,从而使噪声能量得以分散和减小,这样,就在整个频带上保证了幅值裕量,满足了电磁兼容性的要求。
采用频率抖动技术
后,其噪声信号的准峰值(QP)随频率增加的变动不大,约下降2dB,而噪声信号的平均值(AV)则随着频率的增加而下降得十分明显。
所以频率抖动技术在高频段效果更为显著,图4给出了噪声衰减与开关谐波的关系曲线。
另外,需要指出的是:实现频率抖动技术需要为PWM 发生器中的振荡器设置频率调整环节。
3频率抖动技术与其它方法的比较
频率抖动技术较之于其它方法具有更突出的优
点。
由于形成开关电源电磁干扰的三个条件是干扰源、耦合途径和受扰设备。
因此常用的抑制电磁干
扰方法有以下几种:
(1)采用滤波元件,如共模电感、X1和Y1电容,X1电容用于输入线间滤波,Y1电容在电路发生故障时只会断路而不会短路,因此常用于初次级电路;
(2)在变压器内部加屏蔽绕组,外包屏蔽铜带,并将磁芯接地;
(3)在高频开关(MOSFET 和次级整流二极管)上加Snubber 电路,以减小d v/d t 和d i/d t;
(4)通过完善PCB 设计来减小高频电流回路的面积,对高频元件采用Kelvin 接法等。
这些方法可以有效地抑制电磁干扰,但每种方法都有其局限性,采用共模电感、X1和Y1电容的方法将受到体积、成本的制约;变压器抗干扰技术要增加变压器的绕制难度,绝缘也要十分小心;高频开关上加Snubber 电路会降低电源的效率,并增加高频开关的损耗;而PCB 设计需要丰富的经验,并要考虑到方便产品制造(如机插元件要求水平布置等)。
相比之下,频率抖动技术采用功率半导体集成芯片的内部电路来改善EMI,高效且可靠,使用中不依靠电源设计人员的经验,无需增加体积并能节省外围元件的成本,也不会对电源的效率带来任何负面影响,更不会给电源产品的制造增加任何不便。
4总结
频率抖动技术是一种通过改善控制技术来优化
性能的新方法,该方法首先在高频数字电路中开始使用,现在已被集成开关电源芯片所采用而大量应用于小功率开关电源产品中,从而为抑制开关电源的电磁干扰提供了一种新的思路。
收稿日期:2001-04-30
咨询编号:011222
图2f 1处的谐波
图
3
多次谐波示意图。