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大功率开关电源电感啸叫的原因及解决方案


但凡做过大功率开关电源开发作业的人员都有这样的阅历,测验大功率开关电源或在试验中有听到相似产品打高压不良的漏电动静或高压拉弧的动静不速之客:其动静或大或小,或时有时无;其韵律或深重或尖利,或改变无常者皆有。
 
1、变压器(Transformer)浸漆不良:包含未含浸凡立水(Varnish)。啸叫并引起波形有尖刺,但一般带载才能正常,特别阐明:输出功率越大者啸叫越甚之,小功率者则体现不一定显着。一款72W的充电器产品中就有过带载不良的阅历,并在此产品中发现对磁芯的原料有着严厉的要求。(此款产品客户要求较为严厉)弥补一点,当变压器的规划欠佳也有可能作业时振动发作异响。
 
2、 PWM IC接地走线失误:一般产品体现为会有部分能正常作业,但有部分产品却无法带载并有可能无法起振的毛病,特别是应用某些低功耗IC时,更有可能无法正常作业。
3、光耦(Opto Coupler)作业电流点走线失误:当光耦的作业电流电阻的方位连接在次级滤波电容之前时也会有啸叫的可能,特别是当带载越多时更甚。
 
4、基准稳压(Regulator)IC TL431的接地线失误:相同的次级的基准稳压IC的接地和初级IC的接地一样有着相似的要求,那就是都不能直接和变压器的冷地热地相连接。如果连在一起的后果就是带载才能下降而且啸叫声和输出功率的巨细呈正比。当输出负载较大,挨近电源功率极限时,开关变压器可能会进入一种不稳定状况:前一周期开关管占空比过大,导通时间过长,通过高频变压器传输了过多的能量;直流整流的储能大功率开关电源电感本周期内能量未充沛开释,经PWM判别鄙人一个周期内没有发作令开关管导通的驱动信号或占空比过小;开关管在之后的整个周期内为截止状况,或许导通时间过短;储能大功率开关电源电感通过多于一整个周期的能量开释,输出电压下降,开关管下一个周期内的占空比又会大……如此循环往复,使变压器发作较低频率(有规则的间歇性全截止周期或占空比剧烈改变的频率)的振动,宣布人耳能够听到的较低频率的动静。一起,输出电压动摇也会较正常作业增大。当单位时间内间歇性全截止周期数量到达总周期数的一个可观份额时,甚至会令本来作业在超声频段的变压器振动频率下降,进入人耳可闻的频率规模,宣布尖利的高频“啸叫”。此刻的开关变压器作业在严峻的超载状况,时间都有焚毁的可能——这就是许多电源焚毁前“惨叫”的由来,信任有些用户从前有过相似的阅历。
5、空载
或许负载很轻时开关管也有可能呈现间歇性的全截止周期,开关变压器相同作业在超载状况,相同十分风险。针对此问题,可通过在输出端预置假负载的办法处理,但在一些“节省”的或大功率电源中仍偶有发作。当不带载或许负载太轻时,变压器在作业时所发作的反电势不能很好的被吸收。这样变压器就会耦合许多杂波信号到你的1.2绕组。这个杂波信号包含了许多不同频谱的沟通重量。其间也有许多低频波,当低频波与你变压器的固有振动频率共同时,那么电路就会构成低频自激。变压器的磁芯不会宣布动静。我们知道,人的听觉规模是20--20KHZ。所以我们在规划电路时,一般都加上选频回路。以滤除低频成份。从你的原理图来看,你最好是在反应回路上加一个带通电路,以避免低频自激.或许是将你的大功率开关电源做成固定频率的即可。
6、大功率开关电源短路啸叫
信任我们遇到过这种状况,大功率开关电源在满载后突然将电源短路测验,有时候会听到电源有啸叫的状况;或许是在设置电流维护时,当电流调试到某一段位,会有啸叫,其啸叫的动静波澜起伏,甚是烦人,究其原因主要为以下:
当输出负载较大,挨近大功率开关电源功率极限时,开关变压器可能会进入一种不稳定状况:前一周期开关管占空比过大,导通时间过长,通过高频变压器传输了过多的能量;直流整流的储能大功率开关电源电感本周期内能量未充沛开释,经PWM判别,鄙人一个周期内没有发作令开关管导通的驱动信号或占空比过小;开关管在之后的整个周期内为截止状况,或许导通时间过短;储能大功率开关电源电感通过多于一整个周期的能量开释,输出电压下降,开关管下一个周期内的占空比又会大…… 如此循环往复,使变压器发作较低频率(有规则的间歇性全截止周期或占空比剧烈改变的频率)的振动,宣布人耳能够听到的较低频率的动静. 一起,输出电压动摇也会较正常作业增大.当单位时间内间歇性全截止周期数量到达总周期数的一个可观份额时,甚至会令本来作业在超声频段的变压器振动频率下降,进入人耳可闻 的频率规模,宣布尖利的高频“哨叫”.此刻的开关变压器作业在严峻的超载状况,时间都有焚毁的可能——这就是许多大功率开关电源焚毁前“惨叫”的由来,信任有些用户从前有过相似的阅历. 空载,或许负载很轻时开关管也有可能呈现间歇性的全截止周期,开关变压器相同作业在超载状况,相同十分风险.
 
针对此问题,可通过在输出端预置假负载的办法处理,但在一些“节省”的或大功率电源中仍偶有发作.当不带载或许负载太轻时,变压器在作业时所发作的反电势不能很好的被吸收.这样变压器就会耦合许多杂波信号到你的1.2绕组.这个杂波信号包含了许多不同频谱的沟通重量.其间也有许多低频波,当低频波与你变压器的固有振动频率共同时,那么电路就会构成低频自激.变压器的磁芯不会宣布动静.我们知道,人的听觉规模是20--20KHZ.所以我们在大功率开关电源规划电路时,一般都加上选频回路.以滤除低频成份.从你的原理图来看,你最好是在反应回路上加一个带通电路,以避免低频自激.或许是将你的大功率开关电源做成固定频率的即可。

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