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首頁(yè)電子產(chǎn)品動(dòng)態(tài) 功率電感器嘯叫原因

功率電感器嘯叫原因

2020年06月30日16:15 

  功率電感器嘯叫原因
在筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)、電視機(jī)以及車載電子設(shè)備等運(yùn)行時(shí),有時(shí)會(huì)聽到"嘰"的噪音。該現(xiàn)象稱為"嘯叫",導(dǎo)致該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能在于電容器、電感器等無(wú)源元件。電容器與電感器的發(fā)生嘯叫的原理不同,DC-DC轉(zhuǎn)換器等電源電路的主要元件——功率電感器的嘯叫原因以及有效對(duì)策。
功率電感器嘯叫原因
1.間歇工作、頻率可變模式、負(fù)荷變動(dòng)等可能導(dǎo)致人耳可聽頻率振動(dòng)
聲波是在空氣中傳播的彈性波,人的聽覺可聽到大約20~20kHz頻率范圍的"聲音"。在DC-DC轉(zhuǎn)換器的功率電感器中,當(dāng)流過人耳可聽范圍頻率的交流電流以及脈沖波時(shí),電感器主體會(huì)發(fā)生振動(dòng),該現(xiàn)象稱為"線圈噪音",有時(shí)也會(huì)被聽成嘯叫現(xiàn)象。

功率電感
2.頻率可變模式DC-DC轉(zhuǎn)換器導(dǎo)致的嘯叫
PWM方式DC-DC轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)在于,在普通工作中,其效率可高達(dá)大約80~90%以上。但待機(jī)時(shí)間等輕負(fù)荷情況下,效率將會(huì)嚴(yán)重降低。開關(guān)造成的損耗與頻率成正比。為此,在輕負(fù)荷情況下會(huì)發(fā)生恒定開關(guān)損耗,因此會(huì)使效率降低。
因此,為了改善該問題,在輕負(fù)荷情況下使用自動(dòng)將PWM方式替換為PFM(脈沖調(diào)頻)方式的DC-DC轉(zhuǎn)換器。PFM方式是配合負(fù)荷減輕,在固定ON時(shí)間的情況下,對(duì)開關(guān)頻率進(jìn)行控制的方式。由于ON時(shí)間恒定,因此通過延長(zhǎng)OFF時(shí)間,開關(guān)頻率將會(huì)漸漸降低。由于開關(guān)損耗與頻率成正比,因此通過降低頻率可在輕負(fù)荷情況下實(shí)現(xiàn)高效化。但降低后的頻率將會(huì)進(jìn)入人耳可聽的約20~20kHz的范圍,此時(shí)功率電感器將會(huì)發(fā)生嘯叫。
3.負(fù)荷導(dǎo)致的嘯叫
出于節(jié)省電池電力的目的,筆記本電腦等移動(dòng)設(shè)備中運(yùn)用有各類省電技術(shù),為此可能會(huì)導(dǎo)致電感器發(fā)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(dāng)該周期處于人耳可聽頻率范圍時(shí),功率電感器可能會(huì)因該影響而產(chǎn)生嘯叫。
功率電感器主體發(fā)生的振動(dòng)會(huì)引起嘯叫。其振動(dòng)原因以及噪音原因有以下幾種可能。
振動(dòng)原因
?磁性體磁芯磁致伸縮(磁應(yīng)變)作用;
?磁性體磁芯磁化導(dǎo)致相互吸引。
噪音放大原因
?與其他元件接觸;
?漏磁通導(dǎo)致對(duì)周邊磁性體產(chǎn)生作用;
?與包括基板在內(nèi)的組件整體固有振動(dòng)數(shù)一致。

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