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高频开关电源电感啸叫的成因与解决方法

最近有好几位朋友咨询高频开关电源电感、变压器工作中,会产生啸叫声的问题,一是想知道原因,二是想知道解决方法。

人耳能听到的声音频率在20HZ-20KHZ左右,如果产生了人耳可以听到的声音,那激励频率基本可以锁定。

声音的本质是一种噪声,由振动引起。噪声又分结构噪声和空腔噪声,最终传到耳朵里来的是结构振动而压缩空气或空腔噪声里的压缩空气振动耳膜形成。

高频开关电源电感啸叫的成因与解决方法

高频开关电源电感在工作时,上面会通过脉动电流,如果有20Hz-20kHz这个频段的开关激励电流,电流流过线圈,线圈的匝与匝之间上的电流因为同向而磁场相斥,会导致线圈发生轻微的间距偏移,开关电流消失时,线圈位置又会恢复原状,如此一来一往之间,如果线圈导线未固定,则线圈抖动振动压缩空气,就会形成空腔噪声导致啸叫。磁芯材料的磁滞伸缩也会引起类似问题。

有时候,即使开关频率似乎远离此频段,也会引起啸叫,是因为负载不稳,开关电源自我调节中,占空比的调节里,会有与这个频段重叠的频率成分。


那怎么解决呢?

1、降低负载电流或更换功率稍微大些的DC-DC。

2、从根本上解决占空比的不稳定,一般是控制环路的小信号被噪声干扰,DC/DC 的占空比需要调节到很稳定。

3、更换高频开关电源电感,调节电容,也会改善,但绝对消除不易。

4、浸胶(最好环氧树脂类的硬质灌封材料),浸好后,放入真空箱抽真空,将里面的气泡挤出来。固化后不会再形变振动。

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