首先找几个芯片手册看一下:
TI的LMR16006:
Renesas的RAA808015:
通过查看buck芯片可以看到很多开关频率都是用的2.2MHz附件的频率,当然也有340kHz,400kHz,1.2MHz或者1.8MHz的。
有的同学可能会从开关频率大小、效率高低、器件尺寸空间的维度来看这个问题,今天我们换个视角,我们从无线电频段的分布角度来分析这个问题。根据无线电频谱的划分和命名,我们可以看到包括长波、中波、短波等在内的12个频段,每个频段对应一种波段名称及波长范围。
再来看一下整车和汽车零部件EMC测试的通用标准GBT18655:
有没有发现CISPR25中前面这几段限制幅值正好对应的是广播(调幅或调频)频段,为什么?
因为对于这些个广播频段,收音机等接收设备在接收广播信号时是照单全收。如果电子设备对外界有发射这个频段内的干扰信号,收音机等接收设备会收到并播放出来。如果干扰信号过大,会使得有效信号被覆盖或干扰,影响正常接收效果。
接下来我们从频谱分析的角度去看一看为什么选择2.2MHz,选择它有什么不同之处。
老规矩还是上CST,制造一个2.2MHz的方波信号,上身时间Tr随便设置个0.05us。之前在这篇公 众号文章开关信号的上升沿时间对传导发射的影响 讲了上升时间和转折频率的关系。另外很多教材里面都讲了:
(1)转折频率等于0.35除以信号上升沿时间
(2)基频到转折频率衰减是-20dB/十倍频
(3)转折频率以上衰减呈-40dB/十倍频
如图,时域信号
傅里叶变换分析它的频谱,并且生成GBT18655里传到发射电压法的Class3标准。如图
从图中清晰的可以看到,方波信号的基频0和它的高次谐波信号,从二倍频到11倍频都完美的避开了LW,MW,SW频段,只有十二倍频26.4MHz在26MHz~28MHz,以及高频段在测试限值频段内。
但是根据频谱的特性,高次谐波的幅值在高频段以及被衰减很多了。所以这句是选择2.2MHz作为buck电路开关频率的优势。也有很多选择340kHz和400KHz的,这样会有一个风险,就是它们的二倍频,三倍频和四倍频会落在MW频段。