開關電源的嘯叫原因分析
但凡做過開發(fā)工作的人員都有這樣的閱歷，測試開關電源或在實驗中有聽到相似產(chǎn)品打高壓不良的漏電聲響或高壓拉弧的聲音不速之客：其聲響或大或小，或時有時無;其韻律或深沉或刺耳，或變化無常者皆有。
1、變壓器(Transformer)浸漆不良：包括未含浸凡立水(Varnish)。嘯叫并惹起波形有尖刺，但普通帶載才能正常，特別闡明：輸出功率越大者嘯叫越甚之,小功率者則表現(xiàn)不一定明顯。自己曾在一款72W的充電器產(chǎn)品中就有過帶載不良的經(jīng)歷，并在此產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)對磁芯的材質(zhì)有著嚴厲的請求。(此款產(chǎn)品客戶請求較為嚴厲)補充一點，當變壓器的設計欠佳也有可能工作時振動產(chǎn)生異響。
2、 PWM IC接地走線失誤：通常產(chǎn)品表現(xiàn)為會有局部能正常工作，但有局部產(chǎn)品卻無法帶載并有可能無法起振的毛病，特別是應用某些低功耗IC時，更有可能無法正常工作。自己曾用過SG6848試板，由于當初沒有透徹理解IC的性能，憑著經(jīng)歷便匆匆layout，結果實驗時居然不能做寬電壓測試。悲痛呀!
3、光耦(Opto Coupler)工作電流點走線失誤：當光耦的工作電流電阻的位置銜接在次級濾波電容之前時也會有嘯叫的可能，特別是當帶載越多時更甚。
4、基準穩(wěn)壓(Regulator)IC TL431的接地線失誤：同樣的次級的基準穩(wěn)壓IC的接地和初級IC的接地一樣有著相似的請求，那就是都不能直接和變壓器的冷地熱地相銜接。假如連在一同的結果就是帶載才能降落并且嘯叫聲和輸出功率的大小呈正比。當輸出負載較大，接近電源功率極限時，開關變壓器可能會進入一種不穩(wěn)定狀態(tài)：前一周期開關管占空比過大，導通時間過長,經(jīng)過高頻變壓器傳輸了過多的能量;直流整流的儲能電感本周期內(nèi)能量未充沛釋放，經(jīng)PWM判別在下一個周期內(nèi)沒有產(chǎn)生令開關管導通的驅動信號或占空比過小;開關管在之后的整個周期內(nèi)為截止狀態(tài)，或者導通時間過短;儲能電感經(jīng)過多于一整個周期的能量釋放，輸出電壓降落，開關管下一個周期內(nèi)的占空比又會大……如此循環(huán)往復，使變壓器發(fā)作較低頻率(有規(guī)律的間歇性全截止周期或占空比猛烈變化的頻率)的振動，發(fā)出人耳能夠聽到的較低頻率的聲音。同時，輸出電壓動搖也會較正常工作增大。當單位時間內(nèi)間歇性全截止周期數(shù)量到達總周期數(shù)的一個可觀比例時，以至會令本來工作在超聲頻段的變壓器振動頻率降低，進入人耳可聞 的頻率范圍，發(fā)出鋒利的高頻“哨叫”。此時的開關變壓器工作在嚴重的超載狀態(tài)，時辰都有燒毀的可能——這就是許多電源燒毀前“慘叫”的由來，置信有些用戶曾經(jīng)有過相似的閱歷。
空載，或者負載很輕時開關管也有可能呈現(xiàn)間歇性的全截止周期，開關變壓器同樣工作在超載狀態(tài)，同樣十分風險。針對此問題，可經(jīng)過在輸出端預置假負載的辦法處理，但在一些“儉省”的或大功率電源中仍偶有發(fā)作。當不帶載或者負載太輕時，變壓器在工作時所產(chǎn)生的反電勢不能很好的被吸收。這樣變壓器就會耦合很多雜波信號到你的1.2繞組。這個雜波信號包括了許多不同頻譜的交流重量。其中也有許多低頻波，當?shù)皖l波與你變壓器的固有振蕩頻率分歧時，那么電路就會構成低頻自激。變壓器的磁芯不會發(fā)出聲音。我們曉得，人的聽覺范圍是20--20KHZ。所以我們在設計電路時，普通都加上選頻回路。以濾除低頻成份。從你的原理圖來看，你最好是在反應回路上加一個帶通電路，以避免低頻自激.或者是將你的開關電源做成固定頻率的即可。
大功率開關電源短路嘯叫
置信大家遇到過這種狀況，開關電源在滿載后忽然將電源短路測試，有時分會聽到電源有嘯叫的狀況;或者是在設置電流維護時，當電流調(diào)試到某一段位，會有嘯叫，其嘯叫的聲音平鋪直敘，甚是煩人，究其緣由主要為以下：
當輸出負載較大,接近電源功率極限時,開關變壓器可能會進入一種不穩(wěn)定狀態(tài):前一周期開關管占空比過大,導通時間過長,經(jīng)過高頻變壓器傳輸了過多的能量;直流整流的儲能電感本周期內(nèi)能量未充沛釋放,經(jīng)PWM判別,在下一個周期內(nèi)沒有產(chǎn)生令開關管導通的驅動信號或占空比過小;開關管在之后的整個周期內(nèi)為截止狀態(tài),或者導通時間過短;儲能電感經(jīng)過多于一整個周期的能量釋放,輸出電壓降落,開關管下一個周期內(nèi)的占空比又會大…… 如此循環(huán)往復,使變壓器發(fā)作較低頻率(有規(guī)律的間歇性全截止周期或占空比猛烈變化的頻率)的振動,發(fā)出人耳能夠聽到的較低頻率的聲音. 同時,輸出電壓動搖也會較正常工作增大.當單位時間內(nèi)間歇性全截止周期數(shù)量到達總周期數(shù)的一個可觀比例時,以至會令本來工作在超聲頻段的變壓器振動頻率降低,進入人耳可聞 的頻率范圍,發(fā)出鋒利的高頻“哨叫”.此時的開關變壓器工作在嚴重的超載狀態(tài),時辰都有燒毀的可能——這就是許多電源燒毀前“慘叫”的由來,置信有些用戶曾經(jīng)有過相似的閱歷. 空載,或者負載很輕時開關管也有可能呈現(xiàn)間歇性的全截止周期,開關變壓器同樣工作在超載狀態(tài),同樣十分風險.
針對此問題,可經(jīng)過在輸出端預置假負載的辦法處理,但在一些“儉省”的或大功率電源中仍偶有發(fā)作.當不帶載或者負載太輕時,變壓器在工作時所產(chǎn)生的反電勢不能很好的被吸收.這樣變壓器就會耦合很多雜波信號到你的1.2繞組.這個雜波信號包括了許多不同頻譜的交流重量.其中也有許多低頻波,當?shù)皖l波與你變壓器的固有振蕩頻率分歧時,那么電路就會構成低頻自激.變壓器的磁芯不會發(fā)出聲音.我們曉得,人的聽覺范圍是20--20KHZ.所以我們在設計電路時,普通都加上選頻回路.以濾除低頻成份.從你的原理圖來看,你最好是在反應回路上加一個帶通電路,以避免低頻自激.或者是將你的開關電源做成固定頻率的即可。
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