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開關(guān)電源有“聲音”，來一探究竟（二）

來源：東莞市成良智能科技發(fā)布時間：2019-09-02 點擊量：1372

開關(guān)電源之電路振蕩產(chǎn)生的音頻噪聲
當電源在工作過程中有問歇式振蕩產(chǎn)生時，會引起線圈磁芯間歇式振動，當此振蕩頻率接近繞變壓器的固有振蕩頻率時，易引發(fā)共振現(xiàn)象，此時將產(chǎn)生人耳所能聽到的音頻噪聲。

開關(guān)電源之電路振蕩產(chǎn)生的原因有很多，下面簡單講解：
1：PCB設(shè)計不當
A）功率大電流地線與控制回路地線共用同一走線，由于開關(guān)電源之PCB覆銅線并非理想導體，它總是可以等效成電感或電阻，當功率電流流過了和信號控制回路共用的PCB線，在PCB上產(chǎn)生電壓降落，特別是采用多點接地時，由于控制電路各節(jié)點分散在不同位置，功率電流引起的電壓降對控制電路疊加了擾動，使電路發(fā)出噪音，這問題通常采用單點接地可以得到改善。
B）芯片VCC電源走線過長、或離高dt/di大電流走線過近而受到干擾，這問題一般可通過在靠近芯片VCC引腳加個104瓷片去耦電容器得到改善。
C）開關(guān)電源之基準穩(wěn)壓ICTL431的接地線失誤、同樣的次級的基準穩(wěn)壓 IC的接地和初級IC 的接地一樣有著類似的要求，那就是都不能直接和變壓器的冷地熱地相連接。如果連在一起的后果就是帶載能力下降并且嘯叫聲和輸出功率的大小呈正比。

當輸出負載較大，接近開關(guān)電源功率極限時，開關(guān)變壓器可能會進入一種不穩(wěn)定狀態(tài)：前一周期開關(guān)管占空比過大，導通時間過長, 通過高頻變壓器傳輸了過多的能量;直流整流的儲能電感本周期內(nèi)能量未充分釋放，經(jīng)PWM 判斷在下一個周期內(nèi)沒有產(chǎn)生令開關(guān)管導通的驅(qū)動信號或占空比過小; 開關(guān)管在之后的整個周期內(nèi)為截止狀態(tài)，或者導通時間過短;儲能電感經(jīng)過多于一整個周期的能量釋放，輸出電壓下降，開關(guān)管下一個周期內(nèi)的占空比又會大……

如此周而復始，使開關(guān)電源之變壓器發(fā)生較低頻率(有規(guī)律的間歇性全截止周期或占空比劇烈變化的頻率)的振動，發(fā)出人耳可以聽到的較低頻率的聲音。同時，輸出電壓波動也會較正常工作增大。當單位時間內(nèi)間歇性全截止周期數(shù)量達到總周期數(shù)的一個可觀比例時，甚至會令原本工作在超聲頻段的變壓器振動頻率降低，進入人耳可聞的頻率范圍，發(fā)出尖銳的高頻“哨叫”。此時的開關(guān)電源之變壓器工作在嚴重的超載狀態(tài)，時刻都有燒毀的可能——這就是許多電源燒毀前“慘叫”的由來，相信有些用戶曾經(jīng)有過類似的經(jīng)歷。

開關(guān)電源之空載，或者負載很輕時開關(guān)管也有可能出現(xiàn)間歇性的全截止周期，開關(guān)變壓器同樣工作在超載狀態(tài)，同樣非常危險。針對此問題，可通過在輸出端預置假負載的方法解決，但在一些“節(jié)省”的或大功率電源中仍偶有發(fā)生。當不帶載或者負載太輕時，變壓器在工作時所產(chǎn)生的反電勢不能很好的被吸收。這樣變壓器就會耦合很多雜波信號到你的1.2繞組。這個雜波信號包括了許多不同頻譜的交流分量。其中也有許多低頻波，當?shù)皖l波與你

開關(guān)電源之變壓器的固有振蕩頻率一致時，那么電路就會形成低頻自激。變壓器的磁芯不會發(fā)出聲音。我們知道，人的聽覺范圍是20--20KHZ。所以我們在設(shè)計電路時，一般都加上選頻回路。以濾除低頻成份。從你的原理圖來看，你最好是在反饋回路上加一個帶通電路，以防止低頻自激.或者是將你的開關(guān)電源做成固定頻率的即可。

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