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PI芯片采用頻率抖動(dòng)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

       PI的很多芯片是一種內(nèi)含PWM控制電路和MOSFET的功率芯片,工作頻率為132kHz,可周期性地以132kHz為中心頻率上下變動(dòng)4kHz。能在4ms周期(頻率為250Hz)內(nèi)完成一次從128 kHz至136 kHz之間的頻率抖動(dòng)。芯片采用相同的外圍電路和初級(jí)峰值電流的情況下,對(duì)應(yīng)用頻率抖動(dòng)技術(shù)和未采用頻率抖動(dòng)技術(shù)的電源準(zhǔn)峰值(QP)和平均值(AV)進(jìn)行了比較,未采用頻率抖動(dòng)技術(shù)時(shí),各次諧波較窄而且離散,幅值在諧波頻率處較高;而采用頻率抖動(dòng)技術(shù)時(shí)的諧波幅值明顯降低,并且變得平滑,高次諧波接近連續(xù)響應(yīng),可以明顯看出減小EMI的效果十分顯著。       

頻率抖動(dòng)技術(shù)較之于其它方法具有更突出的優(yōu)點(diǎn)。由于形成開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的三個(gè)條件是干擾源、耦合途徑和受擾設(shè)備。因此常用的抑制電磁干擾方法有以下幾種:       

1.采用濾波元件,如共模電感、X1和Y1電容,X1電容用于輸入線間濾波, Y1電容在電路發(fā)生故障時(shí)只會(huì)斷路而不會(huì)短路,因此常用于初次級(jí)電路;       

2.在變壓器內(nèi)部加屏蔽繞組,外包屏蔽銅帶,并將磁芯接地;       

3.在高頻開(kāi)關(guān)(MOSFET和次級(jí)整流二極管)上加Snubber電路,以減小 dV/dt和 dI/dt;       

4.通過(guò)完善PCB設(shè)計(jì)來(lái)減小高頻電流回路的面積,對(duì)高頻元件采用Kelvin接法等。   

采用上面這些方法也可以有效地抑制電磁干擾,但每種方法都有其局限性,PI公司的頻率抖動(dòng)技術(shù)相對(duì)于其他EMI設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)還是比較明顯的,相比之下,頻率抖動(dòng)技術(shù)采用功率半導(dǎo)體集成芯片的內(nèi)部電路來(lái)改善EMI,高效且可靠,使用中不依靠電源設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn),無(wú)需增加體積并能節(jié)省外圍元件的成本,也不會(huì)對(duì)電源的效率帶來(lái)任何負(fù)面影響

下圖波形顯示了頻率抖動(dòng)狀態(tài)。

全部回復(fù)(35)
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JacobL
LV.4
2
2022-08-05 10:32

這個(gè)能減少多少個(gè)dB

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dbg_ux
LV.9
3
2022-08-08 15:17

與傳統(tǒng)的抑制EMI 的方法相比,采用頻率抖動(dòng)可以考慮用體積小的濾波器,并能節(jié)省外圍元器件的成本。

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飛翔2004
LV.10
4
2022-08-08 16:30

頻率抖動(dòng)基本原理是開(kāi)關(guān)電源由于較高的dv/dt 和di/dt堯電路中存在的寄生電感和電容使開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾噪聲較難消除。

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trllgh
LV.9
5
2022-08-08 17:11
@飛翔2004
頻率抖動(dòng)基本原理是開(kāi)關(guān)電源由于較高的dv/dt和di/dt堯電路中存在的寄生電感和電容使開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾噪聲較難消除。

一般在EMI測(cè)試結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn),開(kāi)關(guān)電源在開(kāi)關(guān)時(shí)刻通常容易超過(guò)EMI 限值,而在其它頻率點(diǎn)上卻往往具有較大的裕量。

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2022-08-08 17:43
@trllgh
一般在EMI測(cè)試結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn),開(kāi)關(guān)電源在開(kāi)關(guān)時(shí)刻通常容易超過(guò)EMI限值,而在其它頻率點(diǎn)上卻往往具有較大的裕量。

可以想辦法通過(guò)各種方式降低開(kāi)關(guān)時(shí)刻的EMI 發(fā)射能量,將對(duì)應(yīng)的能量移到具有EMI發(fā)射裕量的那些頻段上去。

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fengxbj
LV.8
7
2022-08-09 14:33
@dbg_ux
與傳統(tǒng)的抑制EMI的方法相比,采用頻率抖動(dòng)可以考慮用體積小的濾波器,并能節(jié)省外圍元器件的成本。

這個(gè)頻率抖動(dòng)技術(shù)有效吸收MOSFET的開(kāi)關(guān)引起的尖峰脈沖電壓。

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fengxbj
LV.8
8
2022-08-09 14:35
@飛翔2004
頻率抖動(dòng)基本原理是開(kāi)關(guān)電源由于較高的dv/dt和di/dt堯電路中存在的寄生電感和電容使開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾噪聲較難消除。

比如說(shuō)能在頻率為250Hz的周期內(nèi),完成一次從128 kHz至136 kHz之間的頻率抖動(dòng)

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ehi763
LV.6
9
2022-08-09 17:47
@大海的兒子
可以想辦法通過(guò)各種方式降低開(kāi)關(guān)時(shí)刻的EMI發(fā)射能量,將對(duì)應(yīng)的能量移到具有EMI發(fā)射裕量的那些頻段上去。

傳統(tǒng)的抑制電磁干擾的措施如減小漏感和分布電容,或者是增加一些濾波器件等技術(shù)。

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spowergg
LV.10
10
2022-08-09 17:56
@dbg_ux
與傳統(tǒng)的抑制EMI的方法相比,采用頻率抖動(dòng)可以考慮用體積小的濾波器,并能節(jié)省外圍元器件的成本。

采用抖頻技術(shù)時(shí),由于將離散的頻譜分布在一定的頻帶內(nèi),從而使得頻譜在一些頻段內(nèi)趨于連續(xù)

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dywAdmin888
LV.1
11
2022-08-12 11:56

PI的頻率抖動(dòng)與EMI設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)具體有哪些,節(jié)約的元器件有哪些,能列舉幾個(gè)嗎

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svs101
LV.8
12
2022-08-15 15:41
@飛翔2004
頻率抖動(dòng)基本原理是開(kāi)關(guān)電源由于較高的dv/dt和di/dt堯電路中存在的寄生電感和電容使開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾噪聲較難消除。

頻率抖動(dòng)技術(shù)分散諧波干擾能量,電源工作頻率不固定,周期改變。

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svs101
LV.8
13
2022-08-15 15:41
@JacobL
這個(gè)能減少多少個(gè)dB

這的實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證吧,不同的參數(shù)效果差異還是比較明顯。

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dbg_ux
LV.9
14
2022-08-15 18:11
@svs101
這的實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證吧,不同的參數(shù)效果差異還是比較明顯。

是的,采用共模電感及X1和Y1電容的方法將受到體積、成本的制約。

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飛翔2004
LV.10
15
2022-08-15 18:40
@ehi763
傳統(tǒng)的抑制電磁干擾的措施如減小漏感和分布電容,或者是增加一些濾波器件等技術(shù)。

頻率抖動(dòng)技術(shù)不是從減少分布參數(shù)這種極難的工藝角度解決電磁兼容問(wèn)。

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trllgh
LV.9
16
2022-08-15 18:52
@spowergg
采用抖頻技術(shù)時(shí),由于將離散的頻譜分布在一定的頻帶內(nèi),從而使得頻譜在一些頻段內(nèi)趨于連續(xù)

所以EMI 測(cè)試曲線在高頻段幅值低并且變得光滑,從而輻射即使要求6dB 的工程裕量也很容易通過(guò)

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2022-08-15 19:01
@dbg_ux
是的,采用共模電感及X1和Y1電容的方法將受到體積、成本的制約。

變壓器抗干擾技術(shù)要增加變壓器的繞制難度,絕緣也要十分小心。

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ehi763
LV.6
18
2022-08-16 18:57
@飛翔2004
頻率抖動(dòng)技術(shù)不是從減少分布參數(shù)這種極難的工藝角度解決電磁兼容問(wèn)。

主要是使集中的頻譜能量分散化的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)“頻譜搬移”,滿足EMC 容限要求,以解決EMC 問(wèn)題的。

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spowergg
LV.10
19
2022-08-16 19:04
@大海的兒子
變壓器抗干擾技術(shù)要增加變壓器的繞制難度,絕緣也要十分小心。

高頻開(kāi)關(guān)上加Snubber電路會(huì)降低電源的效率,并增加高頻開(kāi)關(guān)的損耗。

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trllgh
LV.9
20
2022-08-18 17:56
@ehi763
主要是使集中的頻譜能量分散化的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)“頻譜搬移”,滿足EMC容限要求,以解決EMC問(wèn)題的。

也不是采用濾波這樣的使干擾旁路的方式,而是從EMI 測(cè)試儀器測(cè)試的原理出發(fā)。

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2022-08-18 18:08
@trllgh
所以EMI測(cè)試曲線在高頻段幅值低并且變得光滑,從而輻射即使要求6dB的工程裕量也很容易通過(guò)

因成本和PCB空間原因不能加前端EMI濾波電感。需要采用頻率抖動(dòng)特性解決問(wèn)題。

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dy-mb2U9pBf
LV.8
22
2022-09-26 22:08

pi的芯片在電磁兼容方面做得很不錯(cuò),這方面有需要的小伙伴在選型時(shí)可以考慮一下,謝謝。

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2022-09-27 14:40

頻率抖動(dòng)技術(shù)采用功率半導(dǎo)體集成芯片的內(nèi)部電路來(lái)改善EMI,但是不會(huì)有其他問(wèn)題嗎,比如磁性元件嘯叫

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liweicheng
LV.7
24
2022-09-27 20:17

高頻元件采用Kelvin接法,啥意思呢

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liweicheng
LV.7
25
2022-09-27 23:01

頻率抖動(dòng)技術(shù)如何設(shè)計(jì)的?如何實(shí)現(xiàn)CE達(dá)標(biāo)的?

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魯珀特
LV.4
26
2022-10-26 14:12

頻率抖動(dòng)能極大的降低外圍電路的設(shè)計(jì)。

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pangxl
LV.2
27
2023-01-26 20:57

調(diào)頻技術(shù),是通過(guò)怎樣的反饋方式實(shí)現(xiàn)?一直沒(méi)有明白是怎么弄的,做過(guò)一款鎮(zhèn)流器,輸出功率恒定控制反倒是通過(guò)固定占空比 調(diào)整頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的

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ehi763
LV.6
28
2023-04-23 21:03
@dywAdmin888
PI的頻率抖動(dòng)與EMI設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)具體有哪些,節(jié)約的元器件有哪些,能列舉幾個(gè)嗎

為了將升壓電感盡可能的保持較小,并將開(kāi)關(guān)損耗保持在可控范圍內(nèi),頻率抖動(dòng)應(yīng)不超過(guò)基本頻率的20% 至30%。

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dy-TMelSvc9
LV.8
29
2023-04-23 21:10

信號(hào)傳輸抖動(dòng)過(guò)程中信號(hào)傳輸會(huì)呈現(xiàn)怎么樣一個(gè)變化規(guī)律

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dy-StTIVH1p
LV.8
30
2023-04-23 22:28

頻率抖動(dòng)對(duì)最終信號(hào)輸出效率變化有哪些不利影響

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dy-nmLUWFNr
LV.8
31
2023-04-24 06:22

怎么樣有效降低頻率抖動(dòng)產(chǎn)生的噪聲干擾

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