[实用新型]一种用于减小开关电源EMI的频率抖动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，具体涉及一种用于减小开关电源EMI的频率抖动电路。

背景技术

电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference)是干扰其他电信号并降低信号完好性的电子噪音，在高速PCB及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。因此，为了得到完好的电信号，现有技术中产生了各种抑制电磁干扰的方法。

其中，开关电源中常用的抑制电磁干扰的方法包括：在应用端有采用滤波原元件进行线间滤波、变压器加屏蔽绕组、开关功率管加缓冲电路或者优化电路板的设计等；而在芯片技术上一般采用频率抖动技术来减小EMI。现有的频率抖动技术一般通过改变PWM信号产生电路中电容的充放电电流大小的变化实现，由于频率抖动技术的要求开关信号是在一个中心频率附近有较小的抖动，因此充放电电流的变化也要求较小，该值易受芯片生产工艺条件的影响，并考虑到集成电路设计中，各个器件并非完全理想的，存在一定的泄漏电流，较小的充放电电流的变化在芯片设计端和生产端可控性不高或者实现需要花较大的成本。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种用于减小开关电源EMI的频 率抖动电路，对现有的芯片技术上的频率抖动电路进行改进，在降低成本的基础上提高电路的可控性和一致性，从而解决现有技术之不足。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种用于减小开关电源EMI的频率抖动电路，包括顺次电性连接的时序产生器、分频信号选择电路、恒流源电路、充放电电路、比较器电路和PWM方波信号产生电路，PWM方波信号产生电路的输出端接于时序产生器的输入端和充放电电路的输入端；其中，PWM方波信号产生电路用于产生PWM方波信号；时序产生器用于将输入的PWM方波信号分频为若干个PWM分频信号；分频信号选择电路选择PWM分频信号的组合电压信号；恒流源电路用于提供恒流源以及在分频信号选择电路输出的PWM分频信号的控制下对充放电电路进行充放电控制；充放电电路用以产生三角波信号；比较器电路比较分压信号和三角波信号，根据比较结果产生抖动信号，其中的分压信号是通过PWM分频信号产生的；PWM方波信号产生电路将比较器电路输出的抖动信号转为PWM方波信号。

作为一个较佳的方案，所述时序产生器由D触发器构成的分频器串接而成。

作为一个较佳的方案，所述分频信号选择电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、n+1个开关和n+1个电阻，将n个开关记为K0、K1、K2、……Kn，n个电阻记为R_K0、R_K1、R_K2、……R_Kn，第n个开关Kn的控制端连接至时序产生器，第n个开关Kn的常闭端连接电阻R_Kn-1的一端，电阻R_Kn-1的另一端连接电阻R_Kn的一端；第n个开关Kn的常开端连接电阻R_Kn的另一端；电阻R3的一端连接第n个开关Kn的常开端，电阻R3的另一端连接电阻R2的一端以及比较器电路，电阻R2的另一端连接电阻R1的一端以及比较器电路，电阻R1的另一端接地。其中，R_K0＝R，R_Kn＝2ⁿR，且电阻R1、电阻R2和电阻R3的阻值 远大于2ⁿR。该分频信号选择电路中，电阻R1、R2、R3和该支路的其他比例电阻(R_K0、R_K1、R_K2、……R_Kn)为严格匹配的电阻阵列，且R1、R2和R3的阻值一般远大于2ⁿR，因此最终的PWM信号输出将在中心频率附近做较小的抖动，该PWM信号作为开关的电源中的开关信号，开关电源的工作频率并非固定不变，而是周期性地变化，由于EMI发射分布在较广的频率范围而不是在窄带频率下工作，因此可以降低EMI发射的峰值。