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電源模塊在工作時(shí)有聲音?

2019-04-26

聲音能被人耳聽到頻率為20-20kHz的音頻信號(hào)電源模塊音頻噪聲在工作的過程中產(chǎn)生,電子和磁性元件的震蕩頻率在人耳聽到范圍內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生能聽見的信號(hào)。下面淺談下電源模塊在工作時(shí)產(chǎn)生聲音的主要原因。


在大多數(shù)反激式電源轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中,變壓器是主要的音頻噪聲源。主要原因有以下幾種:

變壓器的工藝問題:

1浸漆烘干不到位,導(dǎo)致磁芯不牢固引起機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生響聲。

2氣隙的長度不適合,導(dǎo)致變壓器的工作狀態(tài)不穩(wěn)定而產(chǎn)生響聲。

3線包沒有繞緊,導(dǎo)致產(chǎn)生響聲。

4磁芯組合有氣隙存在,高頻時(shí)引起空氣振動(dòng)而產(chǎn)生響聲,變壓器如果經(jīng)過真空全浸一般不會(huì)發(fā)聲。

 

變壓器的環(huán)路問題:

1電路板布線不當(dāng),造成干擾引發(fā)振蕩而導(dǎo)致產(chǎn)生響聲。

2反饋回路參數(shù)設(shè)置不當(dāng),導(dǎo)致環(huán)路不穩(wěn)定以致產(chǎn)生振蕩而產(chǎn)生響聲。

3環(huán)路中元器件的質(zhì)量問題,如輸入濾波電容容量不足,輸出整流快恢復(fù)二極管質(zhì)量不好,功率MOS管質(zhì)量不好,電感質(zhì)量不好,RCD反沖吸收回路的高壓電容或二極管質(zhì)量不好等等,導(dǎo)致震蕩從而產(chǎn)生響聲。

 

變壓器的鐵心問題:

在變壓器鐵心發(fā)生飽和時(shí),線圈中電流增大,變壓器發(fā)熱并產(chǎn)生自激震蕩,線圈的振蕩引起周圍空氣的振動(dòng)從而產(chǎn)生響聲。

 

電源模塊在空載或輕負(fù)載的情況下,在某些工作點(diǎn)處會(huì)發(fā)生振蕩現(xiàn)象,表現(xiàn)為變壓器的嘯叫和輸出的不穩(wěn)定。由于空載或輕負(fù)載時(shí),開關(guān)瞬時(shí)開通時(shí)間過大從而造成輸出能量太大,進(jìn)而電壓過沖也很大,需要較長的時(shí)間去恢復(fù)到正常電壓。因此,開關(guān)需停止工作一段時(shí)間,這樣開關(guān)就工作于間歇性工作模式,會(huì)使變壓器發(fā)生較低頻率的振動(dòng)而產(chǎn)生響聲。一般可在輸出端預(yù)置假負(fù)載的方法解決此問題。

 

所有的絕緣材料在電場的壓力下均會(huì)變形,這種電致伸縮效應(yīng)與電場強(qiáng)度的平方成正比。有些絕緣介質(zhì)還呈現(xiàn)壓電效應(yīng)即與電場強(qiáng)度成正比的線性位移),壓電效應(yīng)是電容產(chǎn)生噪聲的主要途徑。

 

為了抑制電磁干擾和減小器件電壓應(yīng)力,電源模塊一般采用RCRCD等吸收電路,吸收電容常常選用高壓陶瓷電容,而高壓陶瓷電容是由非線性電介質(zhì)鈦酸鋇等材料制成,電致伸縮效應(yīng)比較明顯,在周期性尖峰電壓的作用下,電介質(zhì)不斷發(fā)生形變從而產(chǎn)生響聲

 

通常把吸收回路用的高壓陶瓷電容換成電致伸縮效應(yīng)很小的聚脂薄膜電容可以消除電容噪聲。要確定電容是否主要噪聲源可以用不同絕緣體的電容來替換測試,但是需要注意替換品是否能經(jīng)受得住反復(fù)的尖峰電流和電壓應(yīng)力。