开关器件与消除电磁干扰

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开关器件与消除电磁干扰 [复制链接]

在许多便携应用中，开关调节器正在取代线性调节器，以延长电池的工作时间，但噪声和电
磁干扰(EMI)问题也随之而至。然而，许多便携式设备都具有无线电电路和射频接收器，它
们对噪声都十分敏感。因此作为噪音发生器的开关电源，势必对这些敏感电路形成潜在的干
扰。最常用的解决办法有两个：一为改善电路设计，二是加设屏蔽。传统的解决办法是使噪
声发生电路远离对噪声敏感的电路。然而，在当今的便携式产品(例如智能手机)中，由于系
统内部布局非常紧密，这种做法已不再可行；而加设屏蔽的方案则会因为成本和尺寸方面的
限制，变得不切实际。
飞兆的Rodriguez 说：“目前的趋势是利用扩频技术来减少EMI 信号的功率成分。在稳压器
中使用不同的频率可以降低功率成分，从而减少EMI 量。”该公司的FAN5602 便属于这样
的产品，它是通用的开关电容DC/DC 转换器，能调整导通电阻值，以便控制从输入转换到
飞速电容的电荷量。这种调制可以将器件的电流峰值减到最小，最终并降低EMI。国半的罗
振辉认为，开关电容稳压器的效率在不断提高，其实际效率与磁力开关稳压器相差不大，这
是解决电磁干扰的一个可行方案。
Linear 的Armstrong 也表示，一种切实可行的降噪技术是使DC/DC 转换器的系统时钟产生
高频抖动。这种方法加上扩频操作，能够利用一个伪随机数(PRN)序列对开关频率进行调制，
以消除窄带谐波。据他介绍，该公司的LTC3251 便是实现了片上扩频的一款芯片实例。
LTC3251 是一款500mA、高效、低噪声、无电感器型降压DC/DC 转换器，其扩频振荡器
是专为生成一个在逐个周期之间具有随机时间间隔(但固定于1MHz和1.6MHz 之间)的时钟
脉冲而设计的。这样做的好处是可以把开关噪声散布于众多的频率之上。