[發(fā)明專利]一種頻率抖動(dòng)電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510522057.2
• 申請(qǐng)日: 2015-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN105610316A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧長(zhǎng)吉;胡永華;王攀攀;朱子庚;黃棟杰;李杰;董欽;單棟梁;劉向立;魏艷妍;劉振威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 許繼電源有限公司;許繼電氣股份有限公司;許繼集團(tuán)有限公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02M1/44
• 分類號(hào): H02M1/44;H03K3/023
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域，具體涉及一種頻率抖動(dòng)電路。

背景技術(shù)

電源轉(zhuǎn)換器依照電路結(jié)構(gòu)的不同可分為線性電源轉(zhuǎn)換器和開關(guān)電源轉(zhuǎn)換 器兩種。其中，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器在電路結(jié)構(gòu)上比線性電源轉(zhuǎn)換器復(fù)雜，電磁干 擾(EMI)比較大。但開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率高、空載時(shí)耗電小、重量輕。 因此得到了廣泛的應(yīng)用。然而，由于開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器采用脈沖寬度調(diào)制(PWM) 的控制方式，其工作波形大都是周期性脈沖系列,從頻譜分析可知,方波信號(hào)含 有豐富的高次諧波,該高次諧波的頻譜可達(dá)方波頻率的1000次以上。隨著開關(guān) 頻率不斷提高，功率器件在開關(guān)過程中會(huì)產(chǎn)生很大的電流和電壓變化率，使其 高頻開關(guān)波形中的大量諧波成分通過傳輸線和空間電磁場(chǎng)向外傳播，功率越大 電磁發(fā)射越嚴(yán)重，造成不可忽視的傳導(dǎo)和輻射干擾問題，影響附近其他電子設(shè) 備正常工作。因此，各種高頻數(shù)字電路對(duì)開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器電磁兼容性的要求更 加嚴(yán)格，如何減小電磁干擾成為開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn)。

為了控制電磁干擾，符合控制標(biāo)準(zhǔn)限定幅值的能量要求，保證各設(shè)備之間 不會(huì)由于相互干擾而影響正常工作。傳統(tǒng)減少電磁干擾的方法為在電源的輸入 端設(shè)置電磁干擾濾波器。電磁干擾濾波器一般由電感、電容及電阻等被動(dòng)元件 所組成，以實(shí)現(xiàn)濾除電磁干擾的目的。然而電磁干擾越大，所需的電磁干擾濾 波器也就越大。造成電路成本的增加，而且電磁干擾濾波器也無法處理電磁干 擾的輻射問題。

目前，抑制EMI的有效方法之一是引入頻率抖動(dòng)技術(shù)，以便開關(guān)電源不 再工作在某個(gè)固定頻率下，而是工作在某個(gè)頻率范圍內(nèi)。這樣，開關(guān)電源產(chǎn)生 的電磁干擾信號(hào)就不會(huì)集中在某個(gè)固定頻率上，而是擴(kuò)展到某個(gè)頻率范圍內(nèi) (即一個(gè)較寬的頻帶上)，從而降低開關(guān)電源在某個(gè)固定頻點(diǎn)的電磁干擾，達(dá) 到抑制EMI的效果。

現(xiàn)有技術(shù)中的頻率抖動(dòng)電路，如授權(quán)公告號(hào)為CN204316473U的專利文件 公開了一種帶頻率抖動(dòng)功能的振蕩器電路，包括用于產(chǎn)生分頻信號(hào)的分頻電 路、頻率抖動(dòng)產(chǎn)生電路、用于產(chǎn)生PWM方波的PWM電路和用于時(shí)鐘信號(hào)的 時(shí)鐘電路；其中，時(shí)鐘電路產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)并將該時(shí)鐘信號(hào)輸送至分頻電路產(chǎn)生 分頻信號(hào)，分頻電路產(chǎn)生的64分頻、32分頻以及16分頻信號(hào)輸送至頻率抖 動(dòng)產(chǎn)生電路供其使用，頻率抖動(dòng)產(chǎn)生電路用于決定PWM電路產(chǎn)生方波信號(hào)的 比較器閾值。頻率抖動(dòng)產(chǎn)生電路采用電阻分壓方式?jīng)Q定第一比較器閾值電壓 V_H和第二比較器閾值電壓V_L，其具體電路圖如圖1所示。通過分頻電路輸出 DIV64、DIV32和DIV16控制晶體管M12～M14的導(dǎo)通，以決定對(duì)應(yīng)的電阻 R1～R3是否被短路，使流經(jīng)電阻R4、R5上的電流、第一比較器閾值電壓V_H和第二比較器閾值電壓V_L以及兩者差值△U周期性變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)頻率抖動(dòng)。

上述電路的頻率抖動(dòng)產(chǎn)生電路的信號(hào)來自于固定時(shí)鐘信號(hào)的分頻信號(hào)，因 此輸出信號(hào)的頻率抖動(dòng)是根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)的頻率上下抖動(dòng)。同時(shí)，上述電路中， V_H和V_L為由R1、R2、R3、R4、R5串聯(lián)回路中的節(jié)點(diǎn)，僅R1、R2、R3能夠 被對(duì)應(yīng)晶體管導(dǎo)通時(shí)短路。因此V_H和V_L的電壓能夠變化，但僅能夠在幾個(gè)點(diǎn) 值(實(shí)際上是6個(gè)點(diǎn)值)之間切換，造成頻率抖動(dòng)效果不佳，而且需要使用晶 體管，造成了資源的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種頻率抖動(dòng)電路，用以提供一種輸出信號(hào)的抖動(dòng)能 隨輸出信號(hào)變化的頻率不斷自適應(yīng)調(diào)整的頻率抖動(dòng)電路。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：

一種頻率抖動(dòng)電路，包括用于產(chǎn)生抖動(dòng)頻率的PWM信號(hào)的控制芯片和用 于自動(dòng)分頻的分頻芯片；所述控制芯片的RT管腳通過接地電阻接地；所述控 制芯片的CT管腳通過接地電容接地；所述控制芯片的信號(hào)輸出管腳連接所述 分頻芯片的輸入管腳；所述分頻芯片通過分壓調(diào)整電路連接控制芯片的RT管 腳。

所述分壓調(diào)整電路包括至少兩個(gè)分壓電阻，各分壓電阻一端連接對(duì)應(yīng)的分 頻芯片輸出端，另一端短接，短接點(diǎn)通過一個(gè)限流電阻連接所述控制芯片的 RT管腳。

所述制芯片的信號(hào)輸出管腳通過RC濾波器連接所述分頻芯片的輸入管 腳。