[發明專利]利用PWM芯片混沌抑制開關變換器EMI的方法和電路

有效

• 申請號: 201010115985.4
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN101860196A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 張波;王學梅
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02M1/44
• 分類號: H02M1/44
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.利用PWM芯片混沌抑制開關變換器EMI的方法，其特征在于，利用混沌發生電路提供的混沌信號，調節PWM芯片外圍時鐘電路的充放電時間，使PWM芯片的工作頻率隨著混沌信號的幅度發生改變，從而改變PWM芯片輸出驅動信號的頻率，將原來集中在開關變換器的開關信號頻率倍頻次諧波處的能量重新分配在較寬的頻帶內，實現抑制開關變換器EMI。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于PWM芯片的工作頻率隨著混沌信號的幅度發生改變是指在載波頻率附近做類隨機變化，PWM芯片輸出的驅動信號頻率也做類隨機變化；所述混沌信號具有確定性系統的內在隨機性，具有連續頻譜特征。

3.利用PWM芯片混沌抑制開關變換器EMI的電路，其特征在于包括混沌發生電路、調制度控制電路和PWM芯片外圍時鐘電路，混沌發生電路的混沌信號輸出端與調制度控制電路的輸入端連接，調制度控制電路的輸出端與PWM芯片外圍時鐘電路連接，混沌發生電路產生的混沌信號送至調制度控制電路，調制度控制電路通過調節混沌信號的強度，來改變開關頻率的變化范圍。

4.根據權利要求3所述的利用PWM芯片混沌抑制開關變換器EMI的電路，其特征在于所述混沌發生電路由非線性電容混沌電路構成，所述非線性電容混沌電路為三階自治混沌產生電路。

5.根據權利要求4所述的利用PWM芯片混沌抑制開關變換器EMI的電路，其特征在于所述混沌發生電路包括一個線性負電阻，一個分段線性電容和一個由阻抗變換器構造的等效電感(L、R_L)，線性負電阻與分段線性電容相并聯，由阻抗變換器構造的等效電感與第二電容(C₂)相并聯，分段線性電容與阻抗變換器與一個可調電阻(R_W)連成π型結構。

6.根據權利要求5所述的利用PWM芯片混沌抑制開關變換器EMI的電路，其特征在于所述線性負電阻包括第一運放(OA₁)和三個外圍電阻，其中第一電阻(R₀)和第三電阻(R₂)分別跨接在第一運放(OA₁)的輸出與同、反相輸入端，第二電阻(R₁)接在反相輸入端與地之間。

7.根據權利要求5所述的利用PWM芯片混沌抑制開關變換器EMI的電路，其特征在于所述分段線性電容包括第二運放(OA₂)、第一電容(C₀)、第四電阻(R₃)和第四電阻(R₄)，其中第一電容(C₀)與第二運放(OA₂)反相輸入端和輸出相連，第四電阻(R₃)跨接在第二運放(OA₂)同相輸入和輸出端之間，第五電阻(R₄)連接在輸入端和地之間。

8.根據權利要求3～7任一項所述的利用PWM芯片混沌抑制開關變換器EMI的電路，其特征在于調制度控制電路包括比例控制電路和直流偏置電路；比例控制電路用于隔離混沌發生電路和PWM控制器，并通過改變比例系數，來改變混沌信號的最大頻偏和調制度；直流偏置電路用于保證PWM芯片產生的鋸齒波幅度在芯片正常工作范圍內。

9.根據權利要求8所述的利用PWM芯片混沌抑制開關變換器EMI的電路，其特征在于所述比例控制電路為由第五運放(X₁)構成的反向比例電路；直流偏置電路為由第六運放(X₂)構成的同相加法電路，被加信號是所述反向比例電路輸出和一個直流偏壓，直流偏壓要根據具體PWM芯片進行調整，保證PWM芯片產生的鋸齒波幅度在芯片正常工作范圍內。

10.根據權利要求8所述的利用PWM芯片混沌抑制開關變換器EMI的電路，其特征在于所述比例控制電路由第十電阻(R₉)、第十一電阻(R₁₀)、第十二電阻(R₁₁)和第五運放(X₁)組成，其中第十電阻(R₉)與運放的同相輸入端相接，第十一電阻(R₁₀)和第十二電阻(R₁₁)與第五運放的反相輸入端相接，第十二電阻(R₁₁)與第五運放的輸出端相連；

所述直流偏置電路由第十三電阻(R₁₂)、第十四電阻(R₁₃)、第十五電阻(R₁₄)、第十六電阻(R₁₅)、第一直流電源(V1)和第六運放(X₂)組成，其中第十六電阻(R₁₅)分別與第五運放(X₁)的輸出端和第六運放(X₂)的同相輸入端相連，第十五電阻(R₁₄)分別與第一直流電源(V1)和第六運放(X₂)的同相輸入端相連，第一直流電源(V1)與地相連，第十三電阻(R₁₂)分別與地和第六運放(X₂)的反相輸入端相連，第十四電阻(R₁₃)分別與第六運放(X₂)的反相輸入端和第六運放(X₂)的輸出端相連。