[发明专利]EMI减小系统

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源，尤其涉及开关电源中的EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)。

背景技术

EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)是指具有干扰、降 低和限制电子设备有效性能的电磁分布。在集成电路中，高频信号线、集 成电路引脚、各类接插件等都可能成为干扰源，该干扰源发射的电磁波会 影响其他系统或本系统内其他子系统正常工作。

电磁干扰强度由半导体器件工作频率、驱动设备能量、信号工作频率、 负载阻抗、走线长度、旁路电容位置等因素决定。为了减小电磁干扰，通 常采用增添电源线滤波器、增加地线面积、隔离噪声敏感器件、屏蔽噪声 产生器件等方法滤除噪声，然而这些方法均会增加系统成本或系统设计复 杂度。

为了解决以上问题，开发人员做出了大量工作以寻找一种价格低廉的 抗电磁干扰方法，其中一种方法就是通过抖动频率以减小系统对外产生电 磁干扰。该方法是通过使频率在小范围内变化而使系统频谱分布在一定范 围内，以避免系统频谱能量集中在同一点，从而降低电磁能量辐射，减小 电磁干扰。为了在减小电磁干扰的同时不影响系统正常工作，设定频率抖 动范围通常在基准频率的±3％左右。

传统抖动频率方法(使频率在小范围内变化方法)通常通过对电流编 码来实现，此种方法需要较大比例电流镜像，因此很难保证抖动频率的精 准度。

发明内容

本发明提供了一种能解决以上问题的EMI减小系统。

在第一方面，本发明提供了一种EMI减小系统，该系统包括基准电压、 输出信号，以及包括电阻编码电路、控制信号产生电路、电压斜坡产生电 路和比较整形电路。

该电阻编码电路接收基准电压及来自控制信号产生电路的控制信号， 利用电阻编码方式产生最低电压与该基准电压相关且抖动电压随控制信号 周期性变化的抖动基准电压。

电压斜坡产生电路用于产生斜坡信号并基于输出信号控制该斜坡信号 峰值电压。比较整形电路用于比较抖动基准电压与斜坡信号电压大小，并 基于比较结果产生所述输出信号。控制信号产生电路接收该输出信号，并 根据该输出信号产生所述控制信号。由此得到一个频率抖动的输出信号。

在本发明的一个实施例中，控制信号产生电路包括逻辑编码电路和计 数器，该计数器用于对其接收到的输出信号分频。该逻辑编码电路接收由 该计数器分频后的信号，并根据该信号产生所述控制信号。

在本发明的另一个实施例中，电阻编码电路包括误差放大器、第一电 阻、第二电阻、第一晶体管、第二晶体管和电阻开关网络。该第一电阻与 该第二电阻串联后连接至该电阻开关网络输入端。该误差放大器一端接收 基准电压，另一端连接至第一电阻与第二电阻的连接点，从而使该连接点 电压等于基准电压。

该第一晶体管与第一电阻串联，该第二晶体管与电阻开关网络串联， 且该第一晶体管与第二晶体管构成电流镜，以便该第二晶体管成比例复制 流经该第一晶体管电流。该电阻开关网络根据该控制信号周期性改变其电 阻值，以便其输出电压随该控制信号周期性变化。

在本发明的又一个实施例中，电压斜坡产生电路包括第三晶体管、电 容、第四晶体管。该第三晶体管与第一晶体管、第二晶体管构成电流镜， 并与电容串联，以便该第三晶体管通过成比例复制该第一晶体管电流而对 电容充电。该第四晶体管源极、漏极分别与该电容两端相连，用于控制该 电容充电和放电，从而在该电压斜坡产生电路输出端产生周期性振荡的斜 坡信号。

在本发明的还一个实施例中，该比较整形电路包括比较器，该比较器 用于比较其接收到的斜坡信号电压与抖动基准电压大小，从而得到频率跟 随抖动基准电压变化的输出信号。

本发明通过对较大电阻编码来产生抖动频率，且编码电阻和非编码电 阻可为同型电阻，该方法频率抖动精准度高，电路结构简单可靠且价格低 廉。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图 中：

图1是本发明一个实施例的EMI减小系统框图；

图2是VRAMP、VREF1与FOUT波形关系示意图；

图3是本发明一个实施例的EM I减小系统实现电路图