CN101645663B - 降低二级电路emi干扰的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低二级电路EMI干扰的方法，在工作状态下，保持该二级电路的前级电路和后级电路的工作频率均处于变化状态。对于本领域技术人员来说，总是希望将频率尽量保持在一个固定值，以保证输出的稳定状态，本发明克服了前述的技术偏见，主动对二级电路的调整频率进行抖动，不仅可以同样保证输出的稳定性；而且，通过对前后二级电路的频率抖动，可以极大地降低EMI测试的准峰值和平均值，提高电路的EMI性能。本发明的方法，无须增加任何硬件，不会增加任何成本，且易于实施。

Description

降低二级电路EMI干扰的方法
【技术领域】
本发明涉及一种降低电路EMI干扰的方法。
【背景技术】
谐振电路是一种电力电子变换电路，可以满足高效率和高频化的要求。但是由于谐振电路本身的特性限制，随着输入电压/输出电压/输出功率的变化，它的频率变化范围宽，导致系统工作状态恶化。在谐振电路的前级加一级电压调整电路，可以很好的调整谐振电路的工作状态，达到提高电路工作效率的目的。
如图1-图3所示的谐振电路，工作方法为：随着输出电压Vo和输出电流的变化，调节预调整电路1的输出电压Vreg，使谐振变换功率级2的频率变化范围缩小，从而提高谐振变换功率级2在不同输出电压和限流情况下的效率。
以上电路的EMI是一个问题，如何解决EMI问题一直是业界的技术难题。现在比较实用的方案是在输出端(Co处)加共模电感，在输入端和输出端加对地的Y电容。这些方法成本较高，并且占用布板空间，效果并不是很好。
【发明内容】
本发明的主要目的是：提供一种低成本、有效降低二级电路EMI干扰的方法。
为实现上述目的，本发明提出一种降低二级电路EMI干扰的方法，在工作状态下，该二级电路的前级电路和后级电路的工作频率均保持变化状态。
上述的降低二级电路EMI干扰的方法，所述前级电路为预调整电路，所述后级电路为谐振电路。
上述的降低二级电路EMI干扰的方法，所述预调整电路的工作频率按照预定规则规律性变化。
上述的降低二级电路EMI干扰的方法，可选方案是：对所述预调整电路，其工作频率以其中心频率为中心，进行周期性抖动；对所述谐振电路，其工作频率以其中心频率为中心，进行周期性频率抖动。进一步地，所述预调整电路的频率和谐振电路的频率按照相反的方向变化；当谐振电路的频率升高时，预调整电路的频率降低；当谐振电路的频率降低时，预调整电路的频率升高。
上述的降低二级电路EMI干扰的方法，可选方案是：所述工作频率的变化状态是工作频率保持连续的变化。
上述的降低二级电路EMI干扰的方法，可选方案是：所述工作频率的变化状态是工作频率保持在2个或2个以上的离散频率点之间的跳变。
上述的降低二级电路EMI干扰的方法，所述预调整电路为升压电路，或降压电路，或升-降压电路。所述谐振电路为半桥电路，或为全桥电路，或为不对称半桥电路。
对于本领域技术人员来说，总是希望将频率尽量保持在一个固定值，以保证输出的稳定状态，本发明克服了前述的技术偏见，采用本领域技术人员舍弃的技术手段，主动对二级电路的调整频率进行抖动，不仅可以同样保证输出的稳定性；而且，通过对前后二级电路的频率抖动，可以极大地降低EMI测试的准峰值和平均值，提高电路的EMI性能。
本发明中，频率抖动的方法，可以采用低频振荡器来调节PWM控制芯片的振荡端的方法，也可以采用低频振荡器来调节谐振控制器的电压给定端或者输出反馈端的方法；对于数字控制的电路来说，则可以直接采用软件调节频率。因此，本发明的方法，无须或者仅需要增加很少硬件，成本低，且易于实施。
【附图说明】
图1是本发明实施例一的电路原理图。
图2是本发明实施例二的电路原理图。
图3是本发明实施例三的电路原理图。
图4是本发明实施例一的电路在未采用本发明方法时得到的EMI测试波形图。
图5是本发明实施例一的电路在采用本发明方法后得到的EMI测试波形图。
图6是本发明实施例二的电路在未采用本发明方法时得到的EMI测试波形图。
图7是本发明实施例二的电路在采用本发明方法后得到的EMI测试波形图。
【具体实施方式】
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
实施例一
如图1所示的二级电路中，预调整电路1为BUCK电路，谐振电路2为全桥电路，整个输出电压的闭环稳定性主要由预调整电路的占空比来进行调节。如果谐振电路2的中心频率为100kHz，预调整电路1中心频率为70kHz，则未做抖频时，EMI测试结果如图4所示。如果设置谐振电路2的频率以100kHz为中心，+/-9kHz来变化；预调整电路1中心频率以70kHz，+/-5kHz来变化；变化周期为5ms。测试结果如图5所示。可见，通过对二级电路的频率抖动，可以极大地降低EMI测试的准峰值和平均值，来提高电路的EMI性能。
实施例二
如图2所示的二级电路，为BOOST电路和半桥电路组成的电路结构，如果谐振电路2的中心频率为160kHz，预调整电路1中心频率为100kHz，则未做抖频时，EMI测试结果如图6所示：如果设置谐振电路2的频率以160kHz为中心，+/-16kHz来变化；预调整电路2中心频率以100kHz为中心，+/-8kHz来变化。变化周期为4ms。预调整电路1的频率和谐振电路2的频率按照相反的方向变化，当谐振电路2的频率升高的时候，预调整电路1的频率降低；当谐振电路2的频率降低的时候，预调整电路1的频率升高。EMI测试结果如图7所示。可见，通过对二级电路的频率抖动，可以极大地降低EMI测试的准峰值和平均值，来提高电路的EMI性能。
实施例三
请参考图3所示的二级电路，为BUCK电路和半桥电路组成的电路结构，如果谐振电路2的中心频率为240kHz，预调整电路1中心频率为200kHz，则未做抖频时，EMI测试结果接近图4或图6所示，EMI测试的波形抖动非常复杂，峰值变化大，极不稳定。如果设置谐振电路2的频率以230-250kHz间隔2kHz来作往返跳变；预调整电路1中心频率以190-210kHz间隔来2kHz来作往返跳变。测试结果接近图5或图7所示，通过对二级电路的频率抖动，可以极大地降低EMI测试的准峰值和平均值，来提高电路的EMI性能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。例如，上述的预调整电路可以是BUCK电路等降压电路，也可以是BOOST电路等升压电路，或者BUCK-BOOST电路；上述的谐振电路可以是半桥电路、不对称半桥电路、全桥电路等。都可以适用本发明的方法，以提高EMI性能。以上的频率变化范围可以调整，变化周期也可以根据实际效果进行调整。频率的变化可以是连续的变化，也可以是2个或者2个以上的离散频率点之间的跳变。频率抖动的方法，可以采用低频振荡器来调节PWM控制芯片的振荡端的方法，也可以采用低频振荡器来调节谐振控制器的电压给定端或者输出反馈端的方法；对于数字控制的电路来说，则可以直接采用软件调节频率。

Claims (3)

1.一种降低二级电路EMI干扰的方法，其特征是：在工作状态下，该二级电路的前级电路和后级电路的工作频率均保持变化状态；所述前级电路为预调整电路，所述后级电路为谐振电路；所述变化状态为如下两种中的一种：
第一种：对所述预调整电路，其工作频率以其中心频率为中心，进行周期性抖动；对所述谐振电路，其工作频率以其中心频率为中心，进行周期性抖动；且所述预调整电路的频率和谐振电路的频率按照相反的方向变化；当谐振电路的频率升高时，预调整电路的频率降低；当谐振电路的频率降低时，预调整电路的频率升高；
第二种：所述谐振电路的中心频率为240kHz，所述预调整电路的中心频率为200kHz，设置所述谐振电路的频率以230-250kHz间隔2kHz来作往返跳变；设置所述预调整电路频率以190-210kHz间隔2kHz来作往返跳变。
2.如权利要求1所述的降低二级电路EMI干扰的方法，其特征是：所述预调整电路为升压电路，或降压电路，或升-降压电路。
3.如权利要求1所述的降低二级电路EMI干扰的方法，其特征是：所述谐振电路为半桥电路，或为全桥电路，或为不对称半桥电路。 
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