开关电源是通过半导体器件的高速开关来进行电能转换的,这使得开关电源的效率、体积、重量等性能指标均优于线性电源。但是,半导体器件在高速开关状态下会产生很高的du/dt和di/dt,这些电压电流尖峰会带来严重的电磁干扰(EMI)问题。随着半导体行业的发展,半导体器件的开关速度越来越快,但目前各国制定EMI标准的组织机构以及市场本身对开关电源EMI发射水平的要求却越来越高,使得开关电源的EMI抑制研究成为相当有意义的课题。为此,本文以开关电源中的DC-DC变换器为研究对象,研究了频率调制技术对DC-DC变换器EMI抑制的效果。 本文的主要内容如下： (1)简要介绍了DC-DC变换器的EMI问题和目前EMI抑制的主要方法,概括了频率调制技术抑制DC-DC变换器EMI的研究背景和成果,介绍了频率调制技术的理论基础、特性和主要影响参数等。 (2)通过傅立叶变换和功率谱函数等数学工具分析了定频PWM脉冲、周期调制、随机调制和混沌调制后PWM脉冲的频谱特性。 (3)通过实验研究了周期调制信号的函数类型、幅值、频率等参数对调制后PWM脉冲频谱波形的影响,验证了周期调制对PWM脉冲的EMI抑制效果。此外,还通过实验证明了周期调制技术对抑制UC3825控制的Boost变换器EMI的有效性。 (4)通过Synopsys公司的Saber仿真软件,研究对比了周期调制和混沌调制抑制移相全桥变换器EMI的效果。 本文采用了常见的正弦波、三角波、以及蔡氏电路产生的混沌信号作为调制信号,通过仿真对比了主要信号的频谱波形,证明了混沌信号的连续功率谱特性可将变换器的能量扩散得更为连续和平坦、幅值也更低即EMI抑制效果更佳。