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摘 要：频率抖动技术是现代科学技术不断发展的产物，已经广泛地应用于开关电源EMC的设计中，对开关电源EMC设计水平的提高起到了巨大的促进作用。本文首先阐述频率抖动技术的基本内容，如原理、特征等，然后简单分析开关电源噪音产生的原因，最后详细探讨频率抖动技术在开关电源EMC设计中的应用，希望能够为今后相关内容的研究提供一定的参考依据。
关键词：频率抖动技术；开关电源EMC设计；应用；探究
随着社会经济的快速发展，科学水平的不断进步，越来越多的科学技术应用于社会各领域中，对社会各领域的生产和发展产生了十分积极的影响，推动了社会的进步。频率抖动技术是科学技术产物，是科学技术水平不断提高的具体体现，是近年来比较流行的一种降低电路传导骚扰和辐射骚扰的技术。在开关电源EMC的设计中，频率抖动技术已经逐渐应用于其中，极大地提高了频率抖动技术的设计水平。为了进一步了解开关电源EMC设计中频率抖动技术的应用，本研究对此将展开详细的探讨。
1频率抖动技术的相关内容阐述
1.1频率抖动技术的基本概念
频率抖动技术是指开关电源的工作频率并非固定不变，而是周期性地变化来减小电磁干扰，这样的一种技术便称为频率抖动技术。对噪声信号进行谐波分析，可得出谐波波形中各次谐波的幅值和相角。周期干扰信号的频谱为离散型，各谱线高度为二次谐波、三次谐波、多次谐波的幅值，谱线间的距离为基波频率的整数倍。
1.2抖动频率和固定频率区别
固定频率普通周期信号的频率十分稳定，正常情况下都保持在稳定的状态，很少会出现波动的情况。抖动频率周期信号频率的稳定性则与固定频率不同，抖动频率周期信号频率是按照一定的规律发生变化的，处于不断的变化中，是人为因素是频率不断发生抖动，这种技术也用在数字周期信号电路中， 即扩频调制技术。
2开关电源噪声产生的主要原因
开关电源的种类比较多，根据不同的分类标准可以分为不同的种类。如果根据变换器的电路结构进行分类，可以分为两类——串并联式开关电源和直流变换式开关电源；如果根据激励方式进行分类，可以分为两类——自激式开关电源和它激式开关电源；如果根据开关管的组合进行分类，可以分为多种具体类型，如桥式、半桥式、推挽式等。需要注意的是，无论怎样进行分类，开关电源都是利用半导体器件的开和关工作的，并以开和关的时间比来控制输出的电压的高低。一般情况下，开关电源在20KHz的开关频率环境下运行，所运行的电路中又通常存在寄生电感和寄生电容，这就导致电源线路内比较高的dv/dt、di/dt，进而产生较大的浪涌电压、浪涌电流和其它各种噪声。最终通过电源线，以共模或者差模的形式向外辐射，同时还向附近空间辐射噪音。
3频率抖动技术在开关电源EMC设计中的应用
为了更好地进行本次探究，本文将以某信息类产品作为研究对象，进行案例分析。某信息类产品采用DC2V供电，内部工作电路的5V工作电压由DC/DC开关电源得到。其开关电源的原理图如下图1所示。在电源的负载较大时（ 500 m A），测试该产品电源端口的传导骚扰。开关电源的开关频率谐波小于电源端口传导骚扰的限值要求，但174.57 MHz 频点的骚扰余量严重超标。应用频率抖动技术， 并使产品在正常工作时， 电源负载变为300 m A，改进后，测试该产品电源端口的传导骚扰。最后结果显示，频率曲线变得比较光滑，而不像之前那样有很多频率脉冲尖峰，而且大部分频点的传导骚扰水平均变低。
结果分析：当电源负载较小时（即开关频率抖动工作时），大部分频点的传导骚扰水平会变低，除了电源本身功耗较小而导致骚扰水平降低外，更重要的原因是频率抖动产生后，使原来在固定频率时一些特定频点（谐波频点）上脉冲出现的次数减少（这里的脉冲是频谱意义上的脉冲，即在某一个频率点上的一次能量冲击）。把本该集中在同一频率带的辐射频谱分散到更多的频带，以降低原来固定频率时一些谐波频点上的骚扰电平。因为频谱是束状分布的，束与束之间有很多的空隙。震荡频率抖动的结果是信号的频谱带宽变宽，峰值降低。同时，进行传导骚扰测试时使用的接受设备的接收带宽是不变的，当谱线变宽时，一部分能量在接收机的接受带宽以外，也会使测量值变小。频谱曲线变平滑是因为频率抖动使频谱带宽变宽而分散能量，但是频率带宽大于传导骚扰测试时的扫描步进（Step Wide）时，就出现了 比较平滑的频谱曲线。
4结语
总而言之，频率抖动技术在各领域已经广泛应用，在开关电源EMC设计中同样也不例外。将频率抖动技术应用于开关电环EMC设计中，操作起来比较简单，也比较容易，是一种简单可行的方法，在民用设备中有着非常高的使用率。但是频率抖动技术也存在一定的局限，有可能会带来传导骚扰，因此在进行设计时需要全方位考虑各种因素。
参考文献
[1]汪小志，刘志刚，武韩.频率抖動技术在开关电源EMC设计中的应用[J].电子质量，2014，12（03）：94-97.
[2]李芊.采用频率抖动技术减小EMI[J].国外电子元器件，2013，12（05）：63- 64.
[3]刘志刚，汪旭东，武韩，汪小志.频率抖动技术在开关电源EMC设计中的应用[J].安全与电磁兼容，2015，10（01）：47-48 70.
作者简介
刘泽龙（1972.12—），男，民族：汉族；籍贯：贵州省盘州市；单位：贵州六盘水市文化广电新闻出版局广播影视技术服务中心主任，工程师，研究方向：广播电视技术，安播监测系统，智慧广电等技术的开发和管理。
关键词：频率抖动技术；开关电源EMC设计；应用；探究
随着社会经济的快速发展，科学水平的不断进步，越来越多的科学技术应用于社会各领域中，对社会各领域的生产和发展产生了十分积极的影响，推动了社会的进步。频率抖动技术是科学技术产物，是科学技术水平不断提高的具体体现，是近年来比较流行的一种降低电路传导骚扰和辐射骚扰的技术。在开关电源EMC的设计中，频率抖动技术已经逐渐应用于其中，极大地提高了频率抖动技术的设计水平。为了进一步了解开关电源EMC设计中频率抖动技术的应用，本研究对此将展开详细的探讨。
1频率抖动技术的相关内容阐述
1.1频率抖动技术的基本概念
频率抖动技术是指开关电源的工作频率并非固定不变，而是周期性地变化来减小电磁干扰，这样的一种技术便称为频率抖动技术。对噪声信号进行谐波分析，可得出谐波波形中各次谐波的幅值和相角。周期干扰信号的频谱为离散型，各谱线高度为二次谐波、三次谐波、多次谐波的幅值，谱线间的距离为基波频率的整数倍。
1.2抖动频率和固定频率区别
固定频率普通周期信号的频率十分稳定，正常情况下都保持在稳定的状态，很少会出现波动的情况。抖动频率周期信号频率的稳定性则与固定频率不同，抖动频率周期信号频率是按照一定的规律发生变化的，处于不断的变化中，是人为因素是频率不断发生抖动，这种技术也用在数字周期信号电路中， 即扩频调制技术。
2开关电源噪声产生的主要原因
开关电源的种类比较多，根据不同的分类标准可以分为不同的种类。如果根据变换器的电路结构进行分类，可以分为两类——串并联式开关电源和直流变换式开关电源；如果根据激励方式进行分类，可以分为两类——自激式开关电源和它激式开关电源；如果根据开关管的组合进行分类，可以分为多种具体类型，如桥式、半桥式、推挽式等。需要注意的是，无论怎样进行分类，开关电源都是利用半导体器件的开和关工作的，并以开和关的时间比来控制输出的电压的高低。一般情况下，开关电源在20KHz的开关频率环境下运行，所运行的电路中又通常存在寄生电感和寄生电容，这就导致电源线路内比较高的dv/dt、di/dt，进而产生较大的浪涌电压、浪涌电流和其它各种噪声。最终通过电源线，以共模或者差模的形式向外辐射，同时还向附近空间辐射噪音。
3频率抖动技术在开关电源EMC设计中的应用
为了更好地进行本次探究，本文将以某信息类产品作为研究对象，进行案例分析。某信息类产品采用DC2V供电，内部工作电路的5V工作电压由DC/DC开关电源得到。其开关电源的原理图如下图1所示。在电源的负载较大时（ 500 m A），测试该产品电源端口的传导骚扰。开关电源的开关频率谐波小于电源端口传导骚扰的限值要求，但174.57 MHz 频点的骚扰余量严重超标。应用频率抖动技术， 并使产品在正常工作时， 电源负载变为300 m A，改进后，测试该产品电源端口的传导骚扰。最后结果显示，频率曲线变得比较光滑，而不像之前那样有很多频率脉冲尖峰，而且大部分频点的传导骚扰水平均变低。
结果分析：当电源负载较小时（即开关频率抖动工作时），大部分频点的传导骚扰水平会变低，除了电源本身功耗较小而导致骚扰水平降低外，更重要的原因是频率抖动产生后，使原来在固定频率时一些特定频点（谐波频点）上脉冲出现的次数减少（这里的脉冲是频谱意义上的脉冲，即在某一个频率点上的一次能量冲击）。把本该集中在同一频率带的辐射频谱分散到更多的频带，以降低原来固定频率时一些谐波频点上的骚扰电平。因为频谱是束状分布的，束与束之间有很多的空隙。震荡频率抖动的结果是信号的频谱带宽变宽，峰值降低。同时，进行传导骚扰测试时使用的接受设备的接收带宽是不变的，当谱线变宽时，一部分能量在接收机的接受带宽以外，也会使测量值变小。频谱曲线变平滑是因为频率抖动使频谱带宽变宽而分散能量，但是频率带宽大于传导骚扰测试时的扫描步进（Step Wide）时，就出现了 比较平滑的频谱曲线。
4结语
总而言之，频率抖动技术在各领域已经广泛应用，在开关电源EMC设计中同样也不例外。将频率抖动技术应用于开关电环EMC设计中，操作起来比较简单，也比较容易，是一种简单可行的方法，在民用设备中有着非常高的使用率。但是频率抖动技术也存在一定的局限，有可能会带来传导骚扰，因此在进行设计时需要全方位考虑各种因素。
参考文献
[1]汪小志，刘志刚，武韩.频率抖動技术在开关电源EMC设计中的应用[J].电子质量，2014，12（03）：94-97.
[2]李芊.采用频率抖动技术减小EMI[J].国外电子元器件，2013，12（05）：63- 64.
[3]刘志刚，汪旭东，武韩，汪小志.频率抖动技术在开关电源EMC设计中的应用[J].安全与电磁兼容，2015，10（01）：47-48 70.
作者简介
刘泽龙（1972.12—），男，民族：汉族；籍贯：贵州省盘州市；单位：贵州六盘水市文化广电新闻出版局广播影视技术服务中心主任，工程师，研究方向：广播电视技术，安播监测系统，智慧广电等技术的开发和管理。