開(kāi)關電源是利用現代電力電子技術,控制(zhì)開(kāi)關管開(kāi)通和關斷的時間比率,維持穩定輸出電壓的一(yī)種電源,開(kāi)關電源一(yī)般由脈沖寬度調制(zhì)(PWM)控制(zhì)IC和MOSFET構成。開(kāi)關電源控制(zhì)著(zhe)電路中(zhōng)開(kāi)關管開(kāi)通和關斷的時間比率,維持著(zhe)穩定的電路電壓輸出,是一(yī)種非常常見(jiàn)的電源設計(jì)。

開(kāi)關電源嘯叫的原因

通常來說(shuō),開(kāi)關電源嘯叫的原因一(yī)般有下(xià)面幾種原因:

變壓器浸漆不(bù)良

包括未含浸凡立水。嘯叫并引起波形有尖刺,但一(yī)般帶載能力正常,特别說(shuō)明(míng):輸出功率越大者嘯叫越強,小功率者則表現不(bù)一(yī)定明(míng)顯。一(yī)款72W的充電器産品中(zhōng)就(jiù)有過帶載不(bù)良的經驗,并在此産品中(zhōng)發現對磁芯的材質有著(zhe)嚴格的要求。補充一(yī)點,當變壓器的設計(jì)欠佳時,也(yě)有可能工(gōng)作時振動産生(shēng)異響。

PWM IC接地(dì)(dì)走線失誤

通常産品表現為會(huì)有部分能正常工(gōng)作,但有部分産品卻無法帶載并有可能無法起振的故障,特别是應用某些(xiē)低(dī)功耗IC時,更有可能無法正常工(gōng)作。比如SG6848試闆,由于當初沒有透徹了解IC的性能,憑著(zhe)經驗便匆匆layout,結果試驗時竟然不(bù)能做(zuò)寬電壓測試。

當光(guāng)耦的工(gōng)作電流電阻的位置連接在次級濾波電容之前時,也(yě)會(huì)有嘯叫的可能,特别是當帶載越多時更甚。

基準穩壓IC TL431的接地(dì)(dì)線失誤

同樣的次級的基準穩壓IC的接地(dì)(dì)和初級IC的接地(dì)(dì)一(yī)樣有著(zhe)類似的要求,那就(jiù)是都(dōu)不(bù)能直接和變壓器的冷地(dì)(dì)熱(rè)地(dì)(dì)相(xiàng)連接。如果連在一(yī)起的後果就(jiù)是帶載能力下(xià)降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(kāi)關變壓器可能會(huì)進入一(yī)種不(bù)穩定狀态。前一(yī)周期開(kāi)關管占空比過大,導通時間過長(cháng),通過高頻(pín)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)能量未充分釋放,經PWM判斷,在下(xià)一(yī)個(gè)周期內(nèi)沒有産生(shēng)令開(kāi)關管導通的驅動信号,或占空比過小。

開(kāi)關管在之後的整個(gè)周期內(nèi)為截止狀态,或者導通時間過短。儲能電感經過多于一(yī)整個(gè)周期的能量釋放,輸出電壓下(xià)降,開(kāi)關管下(xià)一(yī)個(gè)周期內(nèi)的占空比又會(huì)較大……如此周而複始,使變壓器發生(shēng)較低(dī)頻(pín)率(有規律的間歇性全截止周期,或占空比劇烈變化(huà)(huà)的頻(pín)率)的振動,發出人(rén)耳可以聽到的較低(dī)頻(pín)率的聲音。

同時,輸出電壓波動也(yě)會(huì)較正常工(gōng)作增大。當單位時間內(nèi)間歇性全截止周期數量,達到總周期數的一(yī)個(gè)可觀比例時,甚至會(huì)令原本工(gōng)作在超聲頻(pín)段的變壓器振動頻(pín)率降低(dī),進入人(rén)耳可聞的頻(pín)率範圍,發出尖銳的高頻(pín)“哨叫”。此時的開(kāi)關變壓器工(gōng)作在嚴重的超載狀态,時刻都(dōu)有燒毀的可能 —— 這就(jiù)是許多電源燒毀前“慘叫”的由來,相(xiàng)信有些(xiē)用戶曾經有過類似的經曆。

空載或者負載很(hěn)輕時

當這種情況時開(kāi)關管也(yě)有可能出現間歇性的全截止周期,開(kāi)關變壓器同樣工(gōng)作在超載狀态,同樣非常危險。針對此問(wèn)題,可通過在輸出端預置假負載的方法解決,但在一(yī)些(xiē)“節省”的或大功率電源中(zhōng)仍偶有發生(shēng)。

當不(bù)帶載或者負載太輕時

變壓器在工(gōng)作時所産生(shēng)的反電勢不(bù)能很(hěn)好的被吸收。這樣變壓器就(jiù)會(huì)耦合很(hěn)多雜波信号到的繞組。這個(gè)雜波信号包括了許多不(bù)同頻(pín)譜的交流分量。其中(zhōng)也(yě)有許多低(dī)頻(pín)波,當低(dī)頻(pín)波與你變壓器的固有振蕩頻(pín)率一(yī)緻時,那麼電路就(jiù)會(huì)形成低(dī)頻(pín)自(zì)激。變壓器的磁芯不(bù)會(huì)發出聲音。

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