ZHCY146A April 2021 – December 2023 LM25149 , LM25149-Q1 , LM5156-Q1 , LM5157-Q1 , LM53635-Q1 , LM60440-Q1 , LM61460-Q1 , LM61495-Q1 , LMQ62440-Q1 , LMR33630-Q1 , LMS3655-Q1 , TPS55165-Q1 , UCC12040 , UCC12050
展频技术利用能量守恒原理,通过将能量分散在多个频率上来减小 EMI 峰值。不过,受影响电路“看到”的峰值能量可能不会降低;这取决于受影响电路的带宽与频率调制方法之间的关系。在测量 EMI 时,频谱分析仪充当受影响电路,行业标准设定了分辨率带宽 (RBW)。因此,以更有效的方式根据实际标准调制频率非常重要。一般的经验是,使调制频率 fm 约等于目标 RBW,扩展带宽 ΔfC 约为 ±5% 至 ±10%。图 9 展示了时域和频域中的这些参数。
CISPR 25 等标准中通常将 fm 设置在 9kHz 左右以优化低频频带,这也恰好在可闻范围内。为了解决该问题,您可以通过假随机方式进一步实施三角调制,从而传播可闻能量,同时不会对传导和辐射 EMI 性能造成重大影响。图 10 展示了时域和频域中的调制曲线,这是同步降压/升压转换器 TPS55165-Q1 的一个特性。
EMI 不限于单个频带(因此不限于单个 RBW),而是存在于多个频带中,这就带来一个困境,因为展频通常只针对单个频带进行改善。一种称为双随机展频 (DRSS) 的数字展频技术为这个问题带来了新的解决方案。DRSS 的基本原理是叠加两条调制曲线,每条曲线针对不同的 RBW。有关更多信息,请参阅 EMI 降低技术,双随机展频应用报告。图 11 展示了时域中的 DRSS 调制曲线,其中的三角形包络针对较低的 RBW,而叠加的假随机序列针对较高的 RBW。
图 12 展示了非同步升压控制器 LM5156-Q1(采用 DRSS 和不采用 DRSS)的传导发射性能。您可以看到 150kHz 至 30MHz 频带以及 30MHz 至 108MHz 频带(这是 CISPR 25 汽车标准的两个关键频带)中的频谱峰值都大大降低了。LM5157-Q1 非同步升压转换器也采用了 DRSS 并实现了相似的性能。
展频技术适用于非隔离式和隔离式拓扑,因为两者的 EMI 源相似,展频可提供相同的优势。具有集成变压器的 UCC12040 和 UCC12050 隔离式直流/直流转换器能够满足 CISPR 32 B 级 EMI 测试限制要求,部分原因是采用了内部展频技术。