Optimale PWM-Frequenz für EMI und EMV

Es gibt eine dritte Option, nämlich die Modulation der PWM-Frequenz über einen Bereich um die Mittenfrequenz von 100 kHz herum. Es gibt ein paar Chips, die dies tun, und dies "verteilt" die Emissionen und kann das Bestehen des EMV-Tests erleichtern. Dies liegt daran, dass die durchschnittliche Zeit bei einer Punktfrequenz reduziert wird und Sie tatsächlich die emittierte Energie über einen breiteren Teil des Spektrums verteilen. Einige sagen, es sei ein bisschen ein Betrug, aber viele Leute tun es.

Jede Filterung, die Sie anwenden (natürlich eine vernünftige Filterung), wird helfen. Ich fand auch heraus, dass eine Kupferabschirmung um den Schalttransformator ebenfalls hilfreich war, aber es wird anekdotische Beweise von mehreren Leuten geben. Ich habe eine Gleichtaktdrossel verwendet und halte dies für sehr wichtig.

Die Wahl einer höheren Frequenz von 1 MHz verbessert die Dinge möglicherweise nicht - die Schaltanstiegszeiten und -abfallzeiten müssen so viel schärfer sein, um die gleiche Effizienz von der Versorgung zu erhalten, und dies drückt die Emissionen nur in einen anderen Teil des Spektrums.

Hier ist ein Artikel von MAXIM, der erklärt, wie die Spread-Spectrum-Modulation die Emissionen in einem Klasse-D-Audioverstärker verbessert. Es ist ein ziemlich zugängliches Dokument, und deshalb habe ich es verlinkt.

Dieses Dokument von TI ist auch insofern sehr nützlich, als es Ihnen erklärt, wie die Labore Emissionen messen, und Ihnen sagt, wie die Spread-Spektrum-Modulation hilft.

Die folgende Schaltung ist ein gutes Beispiel für die Verwendung von Spreizspektrum, und im Allgemeinen habe ich festgestellt, dass Power Integrations (das Unternehmen) wirklich nützliche Produkte und Designhilfe bietet: -

Es gibt nicht wirklich eine optimale Frequenz. Der Filter muss so ausgelegt sein, dass er richtig dämpft, um die Anforderungen zu erfüllen.

Gleichtaktdrosseln (CMCs) sind ein Muss. Aber sie müssen gekoppelt werden, zwei Induktoren werden es nicht schneiden. Hier ist ein Beispiel für einen CMC, der im Bereich von mehreren zehn Megahertz nützlich sein kann, insbesondere wenn er mit Shunt-Kondensatoren verwendet wird.

Höhere Frequenzen können die Verwendung kleinerer Induktoren und Kondensatoren ermöglichen, die bessere parasitäre Eigenschaften haben können. Oder höhere Frequenzen ermöglichen es Ihnen, die Dämpfungskurve des Filters, den Sie haben, weiter nach unten zu bringen. Aber Sie müssen sich immer noch des Spektrums bewusst sein, das gedämpft werden muss. Eine andere Sache bei höheren Frequenzen ist, dass viele der Multi-Megahertz-Wandler weich oder resonant flankengeschaltet sind, aber dann müssen Sie mit eingeschränkten Betriebsbereichen umgehen.