抑制电磁干扰发射的方法技术

提出了一种抑制电磁干扰发射的方法，其通过将低频调制或抖动应用至开关电路的开关信号的反馈中，使能够经由将较高次谐波发射转化至低于150KHz的标准EMI带宽之下的频率范围来抑制由开关电路的高频开关产生的EMI。当开关电路的开关或较高次谐波产生元件接入主电源或从主电源汲取功率时，以仅应用低频调制的形式，通过使用不连续的调制用在开关电路的输出信号上最小的叠加的纹波来实现EMI抑制。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】提出了一种，其通过将低频调制或抖动应用至开关电路的开关信号的反馈中，使能够经由将较高次谐波发射转化至低于150KHz的标准EMI带宽之下的频率范围来抑制由开关电路的高频开关产生的EMI。当开关电路的开关或较高次谐波产生元件接入主电源或从主电源汲取功率时，以仅应用低频调制的形式，通过使用不连续的调制用在开关电路的输出信号上最小的叠加的纹波来实现EMI抑制。【专利说明】相关申请的交叉引用本专利申请要求于2012年6月11日提交，题名为“电磁干扰发射抑制器”的序列号为61/658，245的共同待决的美国临时申请在35U.S.C.119(e)下的优先权。本申请通过引用整体并入序列号为61/658，245的美国临时申请。
本专利技术设计电源领域。具体地，本专利技术涉及带有调制控制的功率转换器系统。
技术介绍
每个连接于电力电源的电气设备都被要求不能污染或传输高频噪声给电源。电气设备允许的电气发射量由联邦通讯委员会(FCC)严格管制。由于较高运行频率允许电源组件尺寸减小并且允许成本的降低，常规的电源设计已迁移至使用较高运行频率。运行于较高频率的缺点在于增加了产生的较高次谐波或电磁干扰(EMI)。降低EMI的常规方法致力于将开关电路的开关频率降低到FCC制定的150KHZ的标准EMI带宽的限制之下。这种方案的缺点在于增加了电源中磁性组件的尺寸。其他降低EMI的方法仅仅只是增加额外的滤波器组件以降低不需要的频率谐波。该第二种方案的缺点在于增加了电源的重量、尺寸和成本。降低谐波或EMI的大尖峰的另一方案是使用缓冲电路。缓冲电路虽然有效降低EMI，却牺牲了功率转换器的效率。在又一方案中，通过使用采取离散谐波谱并将EMI散布在连续频率范围内的抖动(jitter)来降低EMI。常规系统通过将噪声注入转换器的栅极驱动或控制器来使用抖动。将噪声注入转换器的栅极驱动具有使输出电压信号失真的缺点。另外，将噪声直接注入栅极驱动仅仅将抖动应用至转换器开关信号的上升和下降沿。另外，由于抖动贯穿开关信号的周期是连续的、在放大器带宽外部、并且在开关电路的调节回路外部被注入，因此该抖动在开关电路的输出端导致不需要的高次纹波。相应的，通过连续将抖动直接注入至栅极驱动电路，常规功率转换器抑制了反馈回路的效率以及包括零电压开关和开关信号的采样的其他特征。
技术实现思路
一种EMI发射抑制系统，装置和方法，包括频率调制元件，当开关元件从主电源汲取功率时，频率调制元件调制开关元件的频率以便降低主电源上的EMI发射。当开关元件不从主电源汲取功率时频率调制元件停止调制以便降低负载上的纹波。因此，EMI发射抑制系统能够最小化主电源上的EMI发射，同时不在负载上输出超额的纹波。【专利附图】【附图说明】参考附图将描述若干实施例，其中相似的组件具有相似的附图标记。示例实施例旨在说明，而不是限制专利技术。附图包括以下图:图1图示根据某些实施例的EMI抑制系统的功能框图。图2图示根据某些实施例的EMI抑制系统的电路图。图3图示根据某些实施例的抑制EMI发射的方法的流程图。图4图示根据可替换的实施例的抑制EMI发射的方法的流程图。【具体实施方式】本申请的实施例针对EMI发射抑制系统、设备和方法。本领域的普通技术人员将会意识到EMI发射抑制系统、设备和方法的下列详细描述仅是示意性的，而不为了以任何方式限制。EMI发射抑制系统、设备和方法的其他实施例将使得益于本公开的本领域技术人员很容易想起它们。现将详细参考在附图中图示的EMI发射抑制系统、设备和方法的实施方式。贯穿附图和下列详细描述中，将使用相同的附图标记指代相同或相似的部件。为了清楚，并非所描述的实施方式的所有普通特征均被示出和描述。当然，将理解的是，在任何这种实际的实施方式的研发过程中，必须就特定的实施方式做出多种决定，以达成开发者的特定目标，诸如符合应用以及与商务有关的限制，并且这些具体的目标将从一个实施方式到另一个实施方式、并且从一个开发者到另一个开发者而变化。另外，将理解的是，这些开发工作可能是复杂的并且耗费时间的，但对于得益于本公开的本领域的普通技术人员这将仍然是工程的普通任务。在此描述EMI发射抑制系统、设备和方法的实施例。EMI发射系统、设备和方法能够通过将较高次谐波发射传输至低于150KHz的标准EMI带宽之下的频率范围来抑制由开关电路的高频开关产生的EMI。较高次谐波发射的传输是通过将低频调制或抖动应用至开关电路的开关信号的反馈上来实现的。另外，能够通过不连续调制用输出信号上最小的增加的纹波来实现EMI抑制，不连续调制的形式为当开关或开关电路的较高次谐波产生元件在接入主电源或从主电源汲取功率时仅应用低频调制。因此，当与主电源耦合时，应用低频调制以便影响开关电路的开关脉冲的上升和下降沿，从而充分地降低主电源上来自开关电路的EMI噪声。相反地，当没有接入主电源或从主电源汲取功率时，暂停低频调制以便充分地降低开关电路输出上的纹波。图1图示了根据某些实施例的EMI抑制系统100的功能框图。如图1中所示，系统100包括电源102、开关元件104、输出电路106、反馈元件108和频率调制元件110。电源102与开关元件104耦合，开关元件104与输出电路106电气耦合。反馈元件108在负载106和频率调制元件110之间电气耦合，频率调制元件110与开关元件104电气耦合。可替换地，反馈元件108能够在输出电路106和开关元件104之间直接耦合，和/或频率调制元件110能够与开关元件104、或反馈元件108或与两者电气f禹合。电源102可以包括诸如主线路或插头插座的AC电源。可替换地，电源102可以包括DC电源。开关元件104可以包括诸如反激转换器的功率转换电路。可替换地，开关元件104可包括其他类型电路，该其他类型的电路包括开关元件或以别的方式产生EMI发射的电路。例如，开关兀件104可以包括正向转换器、推挽转换器、半桥转换器、全桥转换器和/或其他本领域众所周知的开关模式电源的配置。频率调制元件110可以包括信号或时钟发生器。可替换地，频率调制元件110可以包括其他本领域众所周知的能够在信号中引入低频抖动的信号发生或调制元件。在某些实施例中，频率调制元件Iio能够与开关元件104、输出电路106和/或反馈元件108集成以形成单独的集成电路。可替换地，频率调制元件110可以包括能够与诸如开关元件、输出电路和/或反馈电路的一个或多个分开的电路耦合的独立的集成电路。因此，频率调制元件110能够提供的优势为频率调制元件110与现有的集成电路耦合以改善它们的EMI抑制特性。在运行中，开关元件104周期性地与电源102耦合，或从电源102吸取功率，并且对耦合到输出电路106的负载供应所期望的输出电压/信号。反馈元件108检测输出电压Vout,或输出电压Vout的代表值，并且调整开关元件104的输出以便将输出电压Vout保持在期望的范围内，从而调节输出电压Vout。在某些实施例中，反馈元件108调整开关元件104的占空比以便控制输出电压Vout。频率调制元件110检测何时开关元件104从电源102吸取功率或与电源102耦合，并且将低频调制或抖动应用到从反馈元件108接收到的信号上，从而将由开关元件104导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调节具有开关电路的功率转换器的方法，所述方法包括：a.根据用于驱动所述开关电路的控制信号选择性地从电源汲取功率；b.当所述开关电路从所述电源汲取功率时生成低频调制信号；c.应用所述低频调制信号以便生成根据所述低频调制信号进行调制的调制的控制信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M·特勒福斯，
申请(专利权)人：电力系统技术有限公司，
类型：发明
国别省市：