電感嘯叫的原因和解決辦法

電感嘯叫就是指在20Hz-200Hz的電流激勵頻率下,電感會發出人耳能聽見的吱吱聲。 電感嘯叫的原因之一是電感不固定形成空腔噪聲。 接下來，詳細為你說下電感嘯叫的原因和解決辦法

嘯叫原因

1、PWM調光等DC-DC轉換器間歇工作導致的嘯叫

出于節能等目的，移動設備液晶顯示器背光自動調光功能等引進了DC-DC轉換器間歇工作。 這是根據使用環境照度，對背光亮度進行自動調光，從而延長電池使用時間的系統。

PWM調光通過200Hz左右的較低頻率使DC-DC轉換器進行間歇工作，并通過反復進行亮燈/熄滅操作來調整亮度。 在亮燈/熄滅的恒定循環中，調長亮燈時間時將會變亮，調短時則會變暗。 在200Hz左右的間歇工作中，眼睛基本上不會察覺背光頻閃情況。 但由于其處于人耳可聽頻率中，因此當基板上貼裝的功率電感器中流過間歇工作的電流時，電感器主體將會因頻率影響而發生振動，從而導致出現嘯叫。

2、負荷導致的嘯叫

出于節省電池電力的目的，筆記本電腦等移動設備中運用有各類省電技術，為此可能會導致電感器發生嘯叫。 例如，出于兼顧低耗電量以及處理能力的目的，筆記本電腦CPU中帶有周期性變更消耗電流的模式，當該周期處于人耳可聽頻率范圍時，功率電感器可能會因該影響而產生嘯叫

3、大功率開關電源短路嘯叫

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定狀態:前一周期開關管占空比過大,導通時間過長,通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能量未充分釋放,經PWM判斷,在下一個周期內沒有產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為截止狀態,或者導通時間過短; 儲能電感經過多于一整個周期的能量釋放,輸出電壓下降,開關管下一個周期內的占空比又會大…… 如此周而復始,使變壓器發生較低頻率(有規律的間歇性全截止周期或占空比劇烈變化的頻率)的振動,發出人耳可以聽到的較低頻率的聲音。

4、空載

負載很輕時開關管也有可能出現間歇性的全截止周期，開關變壓器同樣工作在超載狀態，同樣非常危險。 針對此問題，可通過在輸出端預置假負載的方法解決，但在一些“節省”的或大功率電源中仍偶有發生。 當不帶載或者負載太輕時，變壓器在工作時所產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分量。 其中也有許多低頻波，當低頻波與你變壓器的固有振蕩頻率一致時，那么電路就會形成低頻自激。

5、PWM IC接地走線失誤

通常產品表現為會有部分能正常工作，但有部分產品卻無法帶載并有可能無法起振的故障，特別是應用某些低功耗IC時，更有可能無法正常工作。

6、光耦工作電流點走線失誤

當光耦的工作電流電阻的位置連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。

解決辦法

1、降低負載電流或更換功率稍微大些的DC-DC。

2、從根本上解決占空比的不穩定，一般是控制環路的小信號被噪聲干擾，DC/DC的占空比需要調節到很穩定。

3、更換電感，調節電容，也會改善，但絕對消除不易。

審核編輯：湯梓紅