PI的很多芯片是一种内含PWM控制电路和MOSFET的功率芯片,工作频率为132kHz,可周期性地以132kHz为中心频率上下变动4kHz。能在4ms周期(频率为250Hz)内完成一次从128 kHz至136 kHz之间的频率抖动。芯片采用相同的外围电路和初级峰值电流的情况下,对应用频率抖动技术和未采用频率抖动技术的电源准峰值(QP)和平均值(AV)进行了比较,未采用频率抖动技术时,各次谐波较窄而且离散,幅值在谐波频率处较高;而采用频率抖动技术时的谐波幅值明显降低,并且变得平滑,高次谐波接近连续响应,可以明显看出减小EMI的效果十分显著。
频率抖动技术较之于其它方法具有更突出的优点。由于形成开关电源电磁干扰的三个条件是干扰源、耦合途径和受扰设备。因此常用的抑制电磁干扰方法有以下几种:
1.采用滤波元件,如共模电感、X1和Y1电容,X1电容用于输入线间滤波, Y1电容在电路发生故障时只会断路而不会短路,因此常用于初次级电路;
2.在变压器内部加屏蔽绕组,外包屏蔽铜带,并将磁芯接地;
3.在高频开关(MOSFET和次级整流二极管)上加Snubber电路,以减小 dV/dt和 dI/dt;
4.通过完善PCB设计来减小高频电流回路的面积,对高频元件采用Kelvin接法等。
采用上面这些方法也可以有效地抑制电磁干扰,但每种方法都有其局限性,PI公司的频率抖动技术相对于其他EMI设计方法的优势还是比较明显的,相比之下,频率抖动技术采用功率半导体集成芯片的内部电路来改善EMI,高效且可靠,使用中不依靠电源设计人员的经验,无需增加体积并能节省外围元件的成本,也不会对电源的效率带来任何负面影响
下图波形显示了频率抖动状态。