【導讀】在測定EMI性能時，您是否發現無論您采用何種方法濾波都依然會出現超出規范幾dB的問題呢？有一種方法或許可以幫助您達到EMI性能要求，或簡化您的濾波器設計。本文就為您講解這種方法。
這種方法涉及了對電源開關頻率的調制，以引入邊帶能量，并改變窄帶噪聲到寬帶的發射特征，從而有效地衰減諧波峰值。需要注意的是，總體EMI性能并沒有降低，只是被重新分布了。
利用正弦調制，可控變量的兩個變量為調制頻率 (fm) 以及您改變電源開關頻率 (Δf) 的幅度。調制指數 (Β) 為這兩個變量的比：
圖1顯示了通過正弦波改變調制指數產生的影響。當Β=0時，沒有出現頻移，只有一條譜線。當Β=1時，頻率特征開始延伸，且中心頻率分量下降了20%。當Β=2時，該特征將進一步延伸，且最大頻率分量為初始狀態的60%。頻率調制理論可以用于量化該頻譜中能量的大小。Carson法則表明大部分能量都將被包含在2 * (Δf + fm) 帶寬中。
圖1 調制電源開關頻率延伸了EMI特征
圖2顯示了更大的調制指數，并表明降低12dB以上的峰值EMI性能是有可能的。
圖2 更大的調制指數可以進一步降低峰值EMI性能
選取調制頻率和頻移是兩個很重要的方面。首先，調制頻率應該高于EMI接收機帶寬，這樣接收機才不會同時對兩個邊帶進行測量。但是，如果您選取的頻率太高，那么電源控制環路可能無法完全控制這種變化，從而帶來相同速率下的輸出電壓變化。另外，這種調制還會引起電源中出現可聞噪聲。因此，我們選取的調制頻率一般不能高出接收機帶寬太多，但要大于可聞噪聲范圍。很顯然，從圖2我們可以看出，較大地改變工作頻率更為可取。然而，這樣會影響到電源設計，意識到這一點非常重要。也就是說，為最低工作頻率選擇磁性元件。此外，輸出電容還需要處理更低頻率運行帶來的更大的紋波電流。
圖3對有頻率調制和無頻率調制的EMI性能測量值進行了對比。此時的調制指數為4，正如我們預料的那樣，基頻下EMI性能大約降低了8dB。其他方面也很重要。諧波被抹入 (smear into) 同其編號相對應的頻帶中，即第三諧波延展至基頻的三倍。這種情況會在一些較高頻率下重復，從而使噪聲底限大大高于固定頻率的情況。因此，這種方法可能并不適用于低噪聲系統。但是，通過增加設計裕度和最小化EMI濾波器成本，許多系統都已受益于這種方法。
圖3 改變電源頻率降低了基頻但提高了噪聲底限
