开关电源的啸叫原因分析

但凡做过开发工作的人员都有这样的阅历,测试开关电源或在实验中有听到相似产品打高压不良的漏电声响或高压拉弧的声音不速之客:其声响或大或小,或时有时无;其韵律或深沉或刺耳,或变化无常者皆有。

  1、变压器(Transformer)浸漆不良:包括未含浸凡立水(Varnish)。啸叫并惹起波形有尖刺,但普通带载才能正常,特别阐明:输出功率越大者啸叫越甚之,小功率者则表现不一定明显。自己曾在一款72W的充电器产品中就有过带载不良的经历,并在此产品中发现对磁芯的材质有着严厉的请求。(此款产品客户请求较为严厉)补充一点,当变压器的设计欠佳也有可能工作时振动产生异响。

  2、 PWM IC接地走线失误:通常产品表现为会有局部能正常工作,但有局部产品却无法带载并有可能无法起振的毛病,特别是应用某些低功耗IC时,更有可能无法正常工作。自己曾用过SG6848试板,由于当初没有透彻理解IC的性能,凭着经历便匆匆layout,结果实验时居然不能做宽电压测试。悲痛呀!

  3、光耦(Opto Coupler)工作电流点走线失误:当光耦的工作电流电阻的位置衔接在次级滤波电容之前时也会有啸叫的可能,特别是当带载越多时更甚。

  4、基准稳压(Regulator)IC TL431的接地线失误:同样的次级的基准稳压IC的接地和初级IC的接地一样有着相似的请求,那就是都不能直接和变压器的冷地热地相衔接。假如连在一同的结果就是带载才能降落并且啸叫声和输出功率的大小呈正比。当输出负载较大,接近电源功率极限时,开关变压器可能会进入一种不稳定状态:前一周期开关管占空比过大,导通时间过长,经过高频变压器传输了过多的能量;直流整流的储能电感本周期内能量未充沛释放,经PWM判别在下一个周期内没有产生令开关管导通的驱动信号或占空比过小;开关管在之后的整个周期内为截止状态,或者导通时间过短;储能电感经过多于一整个周期的能量释放,输出电压降落,开关管下一个周期内的占空比又会大……如此循环往复,使变压器发作较低频率(有规律的间歇性全截止周期或占空比猛烈变化的频率)的振动,发出人耳能够听到的较低频率的声音。同时,输出电压动摇也会较正常工作增大。当单位时间内间歇性全截止周期数量到达总周期数的一个可观比例时,以至会令本来工作在超声频段的变压器振动频率降低,进入人耳可闻 的频率范围,发出锋利的高频“哨叫”。此时的开关变压器工作在严重的超载状态,时辰都有烧毁的可能——这就是许多电源烧毁前“惨叫”的由来,置信有些用户曾经有过相似的阅历。

  空载,或者负载很轻时开关管也有可能呈现间歇性的全截止周期,开关变压器同样工作在超载状态,同样十分风险。针对此问题,可经过在输出端预置假负载的办法处理,但在一些“俭省”的或大功率电源中仍偶有发作。当不带载或者负载太轻时,变压器在工作时所产生的反电势不能很好的被吸收。这样变压器就会耦合很多杂波信号到你的1.2绕组。这个杂波信号包括了许多不同频谱的交流重量。其中也有许多低频波,当低频波与你变压器的固有振荡频率分歧时,那么电路就会构成低频自激。变压器的磁芯不会发出声音。我们晓得,人的听觉范围是20--20KHZ。所以我们在设计电路时,普通都加上选频回路。以滤除低频成份。从你的原理图来看,你最好是在反应回路上加一个带通电路,以避免低频自激.或者是将你的开关电源做成固定频率的即可。

  大功率开关电源短路啸叫

  置信大家遇到过这种状况,开关电源在满载后忽然将电源短路测试,有时分会听到电源有啸叫的状况;或者是在设置电流维护时,当电流调试到某一段位,会有啸叫,其啸叫的声音平铺直叙,甚是烦人,究其缘由主要为以下:

  当输出负载较大,接近电源功率极限时,开关变压器可能会进入一种不稳定状态:前一周期开关管占空比过大,导通时间过长,经过高频变压器传输了过多的能量;直流整流的储能电感本周期内能量未充沛释放,经PWM判别,在下一个周期内没有产生令开关管导通的驱动信号或占空比过小;开关管在之后的整个周期内为截止状态,或者导通时间过短;储能电感经过多于一整个周期的能量释放,输出电压降落,开关管下一个周期内的占空比又会大…… 如此循环往复,使变压器发作较低频率(有规律的间歇性全截止周期或占空比猛烈变化的频率)的振动,发出人耳能够听到的较低频率的声音. 同时,输出电压动摇也会较正常工作增大.当单位时间内间歇性全截止周期数量到达总周期数的一个可观比例时,以至会令本来工作在超声频段的变压器振动频率降低,进入人耳可闻 的频率范围,发出锋利的高频“哨叫”.此时的开关变压器工作在严重的超载状态,时辰都有烧毁的可能——这就是许多电源烧毁前“惨叫”的由来,置信有些用户曾经有过相似的阅历. 空载,或者负载很轻时开关管也有可能呈现间歇性的全截止周期,开关变压器同样工作在超载状态,同样十分风险.

  针对此问题,可经过在输出端预置假负载的办法处理,但在一些“俭省”的或大功率电源中仍偶有发作.当不带载或者负载太轻时,变压器在工作时所产生的反电势不能很好的被吸收.这样变压器就会耦合很多杂波信号到你的1.2绕组.这个杂波信号包括了许多不同频谱的交流重量.其中也有许多低频波,当低频波与你变压器的固有振荡频率分歧时,那么电路就会构成低频自激.变压器的磁芯不会发出声音.我们晓得,人的听觉范围是20--20KHZ.所以我们在设计电路时,普通都加上选频回路.以滤除低频成份.从你的原理图来看,你最好是在反应回路上加一个带通电路,以避免低频自激.或者是将你的开关电源做成固定频率的即可。


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