中心議題：

• 探究開關穩壓器的EMI設計
• 分析EMI設計理想的解決方案

解決方案：

• 運用多相同步和擴頻調頻改善EMI性能
• LTC6909提供了一種簡單明了的解決方案

隨(sui)著(zhe)人(ren)們(men)對(dui)能(neng)量(liang)效(xiao)率(lv)要(yao)求(qiu)的(de)提(ti)高(gao)
，越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)產(chan)品(pin)在(zai)設(she)計(ji)時(shi)開(kai)始(shi)采(cai)用(yong)開(kai)關(guan)穩(wen)壓(ya)器(qi)以(yi)取(qu)代(dai)線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)。使(shi)用(yong)多(duo)個(ge)開(kai)關(guan)穩(wen)壓(ya)器(qi)的(de)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)日(ri)漸(jian)普(pu)及(ji)，而(er)伴(ban)隨(sui)著(zhe)穩(wen)壓(ya)器(qi)數(shu)目(mu)的(de)增(zeng)加(jia)，電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)（EMI）的影響也在加劇。為降低EMI
，最簡單、最具成本效益的方法之一就是采用多相、擴頻時鍾。

多相同步

大多數開關穩壓器的工作頻率都可利用一個外部時鍾來控製，而這個外部時鍾又決定了所產生EMI的基本頻率。利用這個特點可以將EMI設she定ding在zai一yi個ge敏min感gan頻pin段duan之zhi外wai，而er且qie，當dang同tong時shi運yun作zuo多duo個ge開kai關guan穩wen壓ya器qi時shi，這zhe是shi一yi個ge極ji為wei有you用yong的de特te點dian。當dang時shi鍾zhong頻pin率lv彼bi此ci靠kao近jin並bing引yin起qi拍pai頻pin情qing況kuang時shi，多duo個ge獨du立li運yun行xing的de開kai關guan穩wen壓ya器qi有you可ke能neng產chan生sheng很hen大da的de峰feng值zhiEMI。同樣，如果多個穩壓器依靠單個時鍾來運作，則EMI將被同步，並因此而變得非常集中。一種解決方案是以相同的時鍾頻率、不同的相位來驅動每個穩壓器。

多duo相xiang同tong步bu指zhi的de是shi以yi單dan一yi時shi鍾zhong頻pin率lv對dui多duo個ge開kai關guan電dian源yuan進jin行xing外wai部bu驅qu動dong的de方fang法fa，該gai方fang法fa在zai每mei個ge穩wen壓ya器qi之zhi間jian設she置zhi了le一yi個ge時shi移yi。通tong過guo使shi每mei個ge開kai關guan電dian源yuan錯cuo開kai接jie通tong（這樣一來
，目前吸收輸入電流的工作相位先前則是一個死區），峰值開關電流得以減小。因此，使多個開關穩壓器“異相”（而不是“同相”）同步可以減小峰值電流，從而降低EMI。

此外，相位同步將導致產生的EMI頻率提高。這簡化了降低EMI的任務，因為濾波處理方式在較高的頻率條件下更加有效。
擴頻調頻（SSFM）及接收器

除了多相同步之外

，還可以通過連續改變開關穩壓器時鍾的頻率來改善EMI。這種被稱為SSFM的技術不允許發射能量在任何接收器的頻段中停留過長的時間，從而改善了EMI。為了最大限度地發揮SSFM的效用
，主要有4個必需考慮的因素：受影響接收器的帶寬、頻率調製的方法、頻率擴展量和調製速率。

在考慮EMI時
，設計師應對受EMI影響的接收器帶寬有所了解。這些接收器可能是實際的係統設備
，也有可能是用於實現與CISPR 16-1監管標準之相符性的接收器。接收器的帶寬決定了兩個重要的特性：接收器將會做出響應的頻率範圍以及在遭受EMI時接收器的響應時間。
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調製方法

大多數開關穩壓器都會呈現隨頻率而變化的紋波；zaijiaodidekaiguanpinlvxiawenbojiaoduo
，erzaijiaogaodekaiguanpinlvxiazewenbojiaoshao。yinci，ruguoduikaiguanshizhongjinxingpinlvtiaozhi
，zekaiguandianyuandewenbojiangchengxianfudutiaozhi。ruguoshizhongdetiaozhixinhaoshizhouqixingde（例如：正弦波或三角波），則ze將jiang進jin行xing周zhou期qi性xing的de紋wen波bo調tiao製zhi，而er且qie在zai調tiao製zhi頻pin率lv上shang存cun在zai一yi個ge明ming顯xian的de頻pin譜pu分fen量liang。由you於yu調tiao製zhi頻pin率lv遠yuan遠yuan低di於yu開kai關guan電dian源yuan的de時shi鍾zhong頻pin率lv，因yin此ci可ke能neng難nan以yi濾lv除chu。因yin為wei下xia遊you電dian路lu中zhong的de電dian源yuan噪zao聲sheng耦ou合he或huo有you限xian的de電dian源yuan抑yi製zhi，這zhe有you可ke能neng引yin發fa問wen題ti，例li如ru：可ke聽ting音yin或huo明ming顯xian的de偽wei像xiang。偽wei隨sui機ji頻pin率lv調tiao製zhi能neng夠gou消xiao除chu這zhe種zhong周zhou期qi性xing紋wen波bo。當dang采cai用yong偽wei隨sui機ji頻pin率lv調tiao製zhi時shi，時shi鍾zhong將jiang以yi一yi種zhong偽wei隨sui機ji的de方fang式shi從cong一yi個ge頻pin率lv轉zhuan移yi至zhi另ling一yi個ge頻pin率lv。由you於yu開kai關guan電dian源yuan的de輸shu出chu紋wen波bo由you一yi個ge類lei噪zao聲sheng信xin號hao施shi以yi幅fu度du調tiao製zhi，因yin此ci輸shu出chu看kan似si沒mei有you進jin行xing調tiao製zhi，而er且qie下xia遊you係xi統tong的de影ying響xiang可ke忽hu略lve不bu計ji。 [page]
調製量和調製速率

當SSFM頻率的範圍增加時，帶內時間的百分比減少。如果發射信號偶爾進入接收器的頻段而且停留的時間很短（相對於其響應時間），則可以顯著地降低EMI。例如：在降低EMI方麵，±10%的頻率調製將比±2%的頻率調製有效得多。然而
，開關穩壓器所能容許的頻率範圍是有限的。一般來說，大多數開關穩壓器都能很容易地承受±10%的頻率變化。

對於某個給定的接收器，當頻率調製的速率增加時
，EMI處於“帶內”的時間將減少

，EMI將降低，這一點與調製量很相似。不過，對開關電源所能跟蹤的頻率變化速率（dF/dt）有一個限值。相應的解決方案是找出那個不會影響開關電源輸出調節性能的最高調製速率。

理想的解決方案

矽振蕩器為多相、kuopinkaiguanwenyaqishizhongtigongleyigelixiangdepingtai。chulejuyouyigebanshangshizhongfashengqizhiwai
，zhexiegutaiqijianhainengjiangkuopintiaozhiyuduoxiangshuchuzuheqilai。kaolvdaozheyidian，lingliertegongsikaifachuleLTC6909（圖1）
，這是一款具有8個單獨多相輸出的精準擴頻矽振蕩器。單個電阻器負責在12.5kHz至 6.67MHz的範圍內選擇輸出頻率。三個邏輯輸入用於設定輸出相位關係（範圍從45°至120°）
，從而允許LTC6909為多達8個相位提供同步。可以啟用一種偽隨機擴頻調頻，頻率擴展量在中心頻率的±10%。用戶可選擇3種調製速率之一，以確保調製速率不超過穩壓器的帶寬。此外，LTC6909還具有一個創新的濾波器
，該濾波器負責跟蹤SSFM調製速率並在頻率轉換之間提供平滑處理。
本文小結

在單個係統中使用多個開關穩壓器會產生重大的EMI問題。除了標準的布局、濾波和屏蔽等習慣做法之外，運用多相同步和擴頻調頻也能夠大幅地改善 EMI性能。淩力爾特的LTC6909提供了一種簡單明了的解決方案。幾乎不費吹灰之力，這款小巧、低功率和堅固的矽振蕩器就能夠輕而易舉地證明其價值。