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開關(guān)電源有“聲音”，來(lái)一探究竟（二）

來(lái)源：東莞市成良智能科技發(fā)布時(shí)間：2019-09-02 點(diǎn)擊量：1449

開關(guān)電源之電路振蕩產(chǎn)生的音頻噪聲
當(dāng)電源在工作過(guò)程中有問(wèn)歇式振蕩產(chǎn)生時(shí)，會(huì)引起線圈磁芯間歇式振動(dòng)，當(dāng)此振蕩頻率接近繞變壓器的固有振蕩頻率時(shí)，易引發(fā)共振現(xiàn)象，此時(shí)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(jiǎn)單講解：
1：PCB設(shè)計(jì)不當(dāng)
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(dǎo)體，它總是可以等效成電感或電阻，當(dāng)功率電流流過(guò)了和信號(hào)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(diǎn)接地時(shí)，由于控制電路各節(jié)點(diǎn)分散在不同位置，功率電流引起的電壓降對(duì)控制電路疊加了擾動(dòng)，使電路發(fā)出噪音，這問(wèn)題通常采用單點(diǎn)接地可以得到改善。
B）芯片VCC電源走線過(guò)長(zhǎng)、或離高dt/di大電流走線過(guò)近而受到干擾，這問(wèn)題一般可通過(guò)在靠近芯片VCC引腳加個(gè)104瓷片去耦電容器得到改善。
C）開關(guān)電源之基準(zhǔn)穩(wěn)壓ICTL431的接地線失誤、同樣的次級(jí)的基準(zhǔn)穩(wěn)壓 IC的接地和初級(jí)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?zé)岬叵噙B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(dāng)輸出負(fù)載較大，接近開關(guān)電源功率極限時(shí)，開關(guān)變壓器可能會(huì)進(jìn)入一種不穩(wěn)定狀態(tài)：前一周期開關(guān)管占空比過(guò)大，導(dǎo)通時(shí)間過(guò)長(zhǎng), 通過(guò)高頻變壓器傳輸了過(guò)多的能量;直流整流的儲(chǔ)能電感本周期內(nèi)能量未充分釋放，經(jīng)PWM 判斷在下一個(gè)周期內(nèi)沒(méi)有產(chǎn)生令開關(guān)管導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)信號(hào)或占空比過(guò)小; 開關(guān)管在之后的整個(gè)周期內(nèi)為截止?fàn)顟B(tài)，或者導(dǎo)通時(shí)間過(guò)短;儲(chǔ)能電感經(jīng)過(guò)多于一整個(gè)周期的能量釋放，輸出電壓下降，開關(guān)管下一個(gè)周期內(nèi)的占空比又會(huì)大……

如此周而復(fù)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(dòng)，發(fā)出人耳可以聽到的較低頻率的聲音。同時(shí)，輸出電壓波動(dòng)也會(huì)較正常工作增大。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)間歇性全截止周期數(shù)量達(dá)到總周期數(shù)的一個(gè)可觀比例時(shí)，甚至?xí)钤竟ぷ髟诔曨l段的變壓器振動(dòng)頻率降低，進(jìn)入人耳可聞的頻率范圍，發(fā)出尖銳的高頻“哨叫”。此時(shí)的開關(guān)電源之變壓器工作在嚴(yán)重的超載狀態(tài)，時(shí)刻都有燒毀的可能——這就是許多電源燒毀前“慘叫”的由來(lái)，相信有些用戶曾經(jīng)有過(guò)類似的經(jīng)歷。

開關(guān)電源之空載，或者負(fù)載很輕時(shí)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(xiǎn)。針對(duì)此問(wèn)題，可通過(guò)在輸出端預(yù)置假負(fù)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(dāng)不帶載或者負(fù)載太輕時(shí)，變壓器在工作時(shí)所產(chǎn)生的反電勢(shì)不能很好的被吸收。這樣變壓器就會(huì)耦合很多雜波信號(hào)到你的1.2繞組。這個(gè)雜波信號(hào)包括了許多不同頻譜的交流分量。其中也有許多低頻波，當(dāng)?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(shí)，那么電路就會(huì)形成低頻自激。變壓器的磁芯不會(huì)發(fā)出聲音。我們知道，人的聽覺(jué)范圍是20--20KHZ。所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，一般都加上選頻回路。以濾除低頻成份。從你的原理圖來(lái)看，你最好是在反饋回路上加一個(gè)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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