擴頻調(diào)制技術(shù)在開關(guān)電源設(shè)計中的應(yīng)用

擴頻調(diào)制技術(shù)在開關(guān)電源設(shè)計中的應(yīng)用
72655部隊(250022) 司朝良 趙慶軍
 
　　摘　要：介紹了多相擴頻振蕩器LTC6902的原理,并將其應(yīng)用于開關(guān)電源中,以提高開關(guān)電源的EMC性能。
　　關(guān)鍵詞：擴頻調(diào)制 偽隨機二進制序列 多相振蕩器 電磁干擾

　　開關(guān)電源自問世以來,以其體積小、損耗小、效率高(一般可達80%以上)等優(yōu)點,在電源領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展,其應(yīng)用范圍也越來越廣泛,開關(guān)電源技術(shù)已經(jīng)成為電源領(lǐng)域中的主流技術(shù)。但應(yīng)用在通信、儀器儀表等設(shè)備中時,開關(guān)電源的開關(guān)脈沖及其諧波與寄生振蕩帶來的電磁干擾(EMI),使得系統(tǒng)中的某些性能或指標有不同程度的下降。如何減小開關(guān)電源對系統(tǒng)中其它設(shè)備及外界的電磁干擾,一直是電源設(shè)計中不可回避的問題。通常情況下,根據(jù)傳播路徑的不同,開關(guān)電源產(chǎn)生的電磁干擾可以分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩大類,傳導(dǎo)干擾沿電源的輸入、輸出線傳播;而輻射干擾屬于射頻干擾,以空間輻射為主。針對傳導(dǎo)干擾和輻射干擾的不同特點,抑制EMI的傳統(tǒng)做法分別是采用濾波和屏蔽技術(shù)。只要設(shè)計合理,這兩種措施的效果是比較明顯的。但是,在有些場合中,卻很難滿足設(shè)計要求。目前,又出現(xiàn)一種降低開關(guān)電源EMI的新技術(shù)——擴頻調(diào)制技術(shù)。擴頻調(diào)制技術(shù)原本是應(yīng)用于無線通信領(lǐng)域中的一種新技術(shù),但將其應(yīng)用于開關(guān)電源(或DC/DC轉(zhuǎn)換器)的設(shè)計中,能顯著地降低開關(guān)電源的EMI,提高開關(guān)電源的電磁兼容(EMC)性能。
　　本文介紹美國凌特(Linear Technology)公司采用擴頻調(diào)制技術(shù)和偽隨機噪聲技術(shù)設(shè)計的多相擴頻振蕩器LTC6902的原理,并將其應(yīng)用于開關(guān)電源中,以提高開關(guān)電源的EMC性能。
1 LTC6902的性能特點及引腳功能
　　LTC6902是一款使用方便的低功耗、多相擴頻振蕩器,它能提供兩路到四路相位不同的輸出信號;其振蕩頻率可以通過一個外部電阻(RSET)進行設(shè)定,頻率范圍為5kHz～20MHz;它還提供一種可供選用的擴頻調(diào)制(即Spread Spectrum Frequency Modulation—SSFM)工作模式,SSFM也由一個外部電阻(RMOD)進行控制。其主要的性能及特點如下:
　　(1)可編程的2相、3相或4相輸出;
　　(2)頻率范圍為5kHz～20MHz,由外部電阻RSET設(shè)置,最大頻率誤差≤2%;
　　(3)擴頻調(diào)制的頻率擴展度為0～100%,由外部電阻RMOD設(shè)置;
　　(4)啟動時間短,約為50μs～1.5ms之間;
　　(5)單電源供電:2.7V～5.5V;典型耗電400μA(V+= 3V,fOUT=1MHz時)
　　(6) 溫度穩(wěn)定性達