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經驗談 關于開關電源的可聞噪音

最近在測試電路時發現板子上有【嗡】的低頻噪音,在耳朵貼近時才能聽到;這種噪音對聽覺敏感的人很容易聽到,我們來分析下哪些地方會是噪音的源頭呢?

我們通過噪音室抵近電路板進行近距離測試時,測試在電子產品中,高壓的電子線路電容和磁性元件能產生聲響。當他們工作在一定的頻率范圍會影響人類的聽覺。

開關電源電路運行20HZ--20KHZ  系統出現可聞噪音。

1. 反激系統中的高壓瓷片電容-通常的壓電效應產生的主導機制,出現電容器噪音;如下圖示位置:

在電子產品的開關電源系統中,電容鉗位電路在大電壓場合最有可能產生可聞噪聲。要確定是否陶瓷電容器是一種噪音的主要來源,更換一個具有不同介質的。塑料薄膜電容器是最具成本效益的替代品。注意,以確保更換經得起重復峰值電流和電壓應力。電容器還可以產生可聞噪音,因為他們的壓電特征。

2.變壓器或磁性元件工作出現的噪音,對于開關電源系統的產品無論使用哪種開關拓撲的工作方式;無論工作在哪種狀態,磁性元件噪音都有可能存在!

主要是由于變壓器的激磁成分中含有低頻振蕩,使得磁芯的磁分子在這個低頻磁場下運動,產生機械振動,從而引起周圍空氣的振動。

由于人耳的可聞頻率大約在20Hz到20kHz,如果這個空氣的振動在此范圍內,最終傳到人耳朵而被聽見。

電子產品中電源變壓器發生噪音的原因主要有四個方面:

變壓器的工藝問題、變壓器的環路問題、變壓器的鐵心問題以及開關電源的負載問題。

比如磁芯組合有氣隙存在,高頻時引起空氣振動而發出響聲,如果經過完全含浸,一般不會發聲。另外變壓器鐵心發生飽和時,線圈中電流增大,變壓器發熱并產生自激震蕩,線圈的振蕩引起周圍空氣的振動也會發出噪音

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2022-09-27 17:36

開關噪聲在降低過程中對自激電流會有哪些影響

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阿飛啊
LV.6
3
2022-09-27 17:37

線圈的振蕩引起周圍空氣的振動也會發出噪音

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2022-09-27 17:37

我以前做開關電源時也遇到過有聲音的情況,好像是電感選型不對

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denyuiwen
LV.7
5
2022-09-27 17:38

主要還是變壓器會產生噪音吧,如果是調光的電路,可能在橋前工字電感會在調光時有噪音,另外電路走線也會引起振蕩,引起某個元器件產生噪音。

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2022-09-27 17:39

如何降低開關電源的瞬態阻耗

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2022-09-27 17:46

開關噪聲主要原因:

1、輸出端電容的ESR較高,可使用ESR較低的固態電容替換;

2、一次側MOS管的驅動電路波形較差,可通過更改驅動電路參數改善;

3、原邊電感漏感較大,可通過RCD電路抑制或者改善變壓器繞制工藝。

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小布叮
LV.4
8
2022-09-27 17:46

學到了

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2022-09-27 17:57

變壓器的工藝問題、變壓器的環路問題、變壓器的鐵心問題以及開關電源的負載問題

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liweicheng
LV.7
10
2022-09-27 17:58

這樣的噪音有哪些改進措施呢

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liweicheng
LV.7
11
2022-09-27 18:00

二次側的整理管的RC如何設計呢?

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cmdz002
LV.5
12
2022-09-27 18:06

曾經在調試一個30瓦有源鉗位正激電源中發現陶瓷電容上的噪聲非常大,換成塑料電容后明顯改善,幾乎聽不到。

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CDJ01
LV.5
13
2022-09-27 18:31

補充一點,當電源環路不穩時也會有噪聲,這時看驅動波形的話可以看到明顯的頻率抖動

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tanb006
LV.10
14
2022-09-27 22:50

最主要是環路產生的低頻可聞噪音。變壓器是發聲的主要原件,但變壓器并不是源頭。

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2022-09-28 17:03
@dy-mb2U9pBf
我以前做開關電源時也遇到過有聲音的情況,好像是電感選型不對

最近也遇到了同樣的問題,負載電流跳變時輸出電感嘯叫

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2022-09-28 17:04
@阿飛啊
線圈的振蕩引起周圍空氣的振動也會發出噪音

線圈的振動是什么原因呢,查了資料說會有磁致伸縮

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2022-09-28 17:05
@denyuiwen
主要還是變壓器會產生噪音吧,如果是調光的電路,可能在橋前工字電感會在調光時有噪音,另外電路走線也會引起振蕩,引起某個元器件產生噪音。

學到了,謝謝,后面遇到類似問題我試試看

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2022-09-28 17:07
@liweicheng
變壓器的工藝問題、變壓器的環路問題、變壓器的鐵心問題以及開關電源的負載問題

遇到輸出電感嘯叫的大多和負載電流跳變有關系

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2022-09-28 17:08
@liweicheng
這樣的噪音有哪些改進措施呢

主要還是磁性元件制作工藝,還有電源工作條件幾個方面吧

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2022-09-28 17:09
@dy-nmLUWFNr
如何降低開關電源的瞬態阻耗

你是說開關管的開關損耗嗎

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2022-09-28 17:11
@cmdz002
曾經在調試一個30瓦有源鉗位正激電源中發現陶瓷電容上的噪聲非常大,換成塑料電容后明顯改善,幾乎聽不到。

陶瓷電容主要還是壓電效應引起吧,塑料電容成本和陶瓷比,哪種更有優勢啊

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2022-09-28 17:12
@CDJ01
補充一點,當電源環路不穩時也會有噪聲,這時看驅動波形的話可以看到明顯的頻率抖動

是的,這也是一個很好的debug角度

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2022-09-28 17:14
@tanb006
最主要是環路產生的低頻可聞噪音。變壓器是發聲的主要原件,但變壓器并不是源頭。

是的,環路不穩會有噪聲問題,也試過拿一個半屏蔽電感單獨抽載動態電流,也會產生嘯叫,這就是元件自身的特性了吧

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2022-09-28 17:14
@小布叮
學到了

一起學習

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天晴朗
LV.6
25
2022-09-28 17:17

磁性元件產生聲響的可能性更大,尤其是到研發后期,不好再改,很頭疼

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小燕紙
LV.5
26
2022-09-28 17:21

變壓器或電感完全含浸后,不發聲了,它的特性會有變化嗎

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2022-09-28 17:27
@天晴朗
磁性元件產生聲響的可能性更大,尤其是到研發后期,不好再改,很頭疼

研發過程中也可以關注下,電子負載模擬動態載,只不過沒有大家都沒有把噪聲作為電源測試項,而在后期系統測試才關注

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2022-09-28 17:28
@小燕紙
變壓器或電感完全含浸后,不發聲了,它的特性會有變化嗎

還沒有這方面的資料呢,浸膠后廠商都會測試驗證的,不能用也不會出貨吧

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tanb006
LV.10
29
2022-09-28 22:52
@小燕紙
變壓器或電感完全含浸后,不發聲了,它的特性會有變化嗎

電磁特性不會有變化。

不發聲只是掩蓋了問題,并沒有解決問題。

真實讓雜音消失才是一個健康的好電源。

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zjttjz0823
LV.2
30
2022-10-18 13:29

一般會在磁芯的氣隙中墊一些環氧板來減小空氣腔體體積,從而減小振動噪音

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XHH9062
LV.9
31
2022-10-22 22:01

看下開關頻率多少?

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