所有電子系統(tǒng)（包括開關(guān)穩(wěn)壓器）都會發(fā)出不需要的電磁輻射（稱為EMI）。采用擴(kuò)頻脈寬調(diào)制（SSPWM）作為控制方案可增強(qiáng)EMI的抑制。用偽隨機(jī)噪聲（PN）驅(qū)動MAX1703 DC-DC轉(zhuǎn)換器的外部時鐘輸入引腳，為穩(wěn)壓器提供降低EMI的擴(kuò)頻時鐘。將干擾頻率分散到很寬的范圍內(nèi)會降低EMI功率密度，否則EMI功率密度集中在單個時鐘頻率上。

電磁輻射（不需要時稱為電磁干擾或EMI）幾乎由所有電子系統(tǒng)發(fā)射，包括開關(guān)穩(wěn)壓器。為了抑制EMI，傳統(tǒng)方法是用金屬或磁屏蔽或兩者在輻射源處阻擋輻射。對于開關(guān)穩(wěn)壓器，可以通過采用擴(kuò)頻脈寬調(diào)制（SSPWM）控制方案來進(jìn)一步增強(qiáng)抑制。

在圖1中，開關(guān)穩(wěn)壓器IC （U1）具有外部時鐘輸入。使用偽隨機(jī)噪聲（PN）的數(shù)字信號驅(qū)動該輸入，為穩(wěn)壓器提供了一個降低EMI的擴(kuò)頻時鐘。通過在很寬的范圍內(nèi)擴(kuò)展干擾頻率，該技術(shù)降低了原本集中在單個時鐘頻率上的EMI功率密度。

圖1.為了降低EMI，這種傳統(tǒng)的升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器采用了由PN時鐘輸入產(chǎn)生的擴(kuò)頻脈寬調(diào)制（SSPWM）。

PN 發(fā)生器（圖 2）可在很寬的頻譜上傳播干擾。其關(guān)鍵元件是兩個串聯(lián)的8位移位寄存器（U2和U3），形成一個16位移位寄存器，反饋來自異或門U4A。結(jié)果是一個幾乎隨機(jī)（偽隨機(jī)）的輸出，由標(biāo)稱頻率為650kHz的5和325的重復(fù)序列組成。D 觸發(fā)器 （U<>） 將該頻率除以 <>，從而向開關(guān)穩(wěn)壓器產(chǎn)生一個標(biāo)稱 <>kHz 擴(kuò)頻時鐘信號。

圖2.該偽隨機(jī)噪聲（PN）發(fā)生器為圖325電路產(chǎn)生標(biāo)稱1kHz時鐘信號。

臺式測量顯示，在約15kHz時，峰值功率密度降低了300dB。除了PN發(fā)生器吸收的9mA額外電流外，穩(wěn)壓器的效率保持不變。（效率為 94%，同時通過 0.5V 輸入和 3V 輸出提供 6.5A 電流。時域中的紋波幅度也保持不變。輸出頻譜顯示，傳統(tǒng)的固定頻率時鐘（圖3）產(chǎn)生的噪聲比擴(kuò)頻技術(shù)（圖4）大得多。

圖3.該輸出噪聲頻譜由圖1電路在固定頻率控制方案下產(chǎn)生。

圖4.與傳統(tǒng)的固定頻率方法相比，SSPWM控制方案在圖1電路中產(chǎn)生的輸出噪聲更少。

審核編輯：郭婷