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開關電源的嘯叫原因與解決辦法

來源: | 作者:pmoaf1d4f | 發布時間: 2017-04-27 | 9068 次瀏覽 | 分享到:

開關電源控制著電路中開關管開通和關斷的時間比率，維持著穩定的電路電壓輸出，是一種非常常見的電源設計。但是從事過開關電源設計的人都知道，在對開關電源進行測試的過程當中，經常會聽到一些嘯叫聲，類似于打高壓不良時發出的漏電音，或著像高壓拉弧的聲音。那么當這些現象出現時，應當如何解決他們呢？
通常來說，開關電源嘯叫的原因一般有下面幾種誘因：
1、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。比如SG6848試板，由于當初沒有透徹了解IC的性能，憑著經驗便匆匆layout，結果試驗時竟然不能做寬電壓測試。
2、變壓器浸漆不良
包括未含浸凡立水。嘯叫并引起波形有尖刺，但一般帶載能力正常，特別說明：輸出功率越大者嘯叫越強，小功率者則表現不一定明顯。一款72W的充電器產品中就有過帶載不良的經驗，并在此產品中發現對磁芯的材質有著嚴格的要求。補充一點，當變壓器的設計欠佳時，也有可能工作時振動產生異響。
3、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。
4、基準穩壓IC TL431的接地線失誤
同樣的次級的基準穩壓IC的接地和初級IC的接地一樣有著類似的要求，那就是都不能直接和變壓器的冷地熱地相連接。如果連在一起的后果就是帶載能力下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較大……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。