开关电源的啸叫原因是什么?

充电器等电子设备在某些情况下会发出滋滋的噪音,这是怎么回事?
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刚才录了一段音,发现一个有趣的现象:

比如充电器,插上手机,声音不大,去掉手机, 噪声明显增大

也可以看出,其频率在2KHz左右。

再分析其波形:

对其滤波后:

  • 50Hz (家用交流电):

= =一条线……100、200同样一条线……

  • 2200Hz


声音的分析暂时到此============

下面分析一下电路吧= =||

这是一个典型的电源适配器,若输出端断开,输入端的两个电容所承载的电流会增大,嗯……想想……

声音是从变压器或电感发出的。(电感或变压器发声的原理和喇叭一样)

啸叫原因可能有两种:1、空载时,开关电源以一定较低频率间断工作,其频率在人耳听觉范围内。(发生在空载)2、开关电源环路稳定性较差,占空比产生一定振荡。(主要原因)

开关电源稳定工作时,占空比恒定,而开关频率>20KHz,此时尽管变压器或电感会因开关电流会产生振动,但频率超过人耳听觉极限,此时是听不到声音的。

不过,当开关电源的环路稳定性比较差的时候,占空比不能稳定于一点,占空比会产生振荡,振荡频率必然小于开关频率。在大多数时候,这种因环路稳定性差引起的振荡,频率一般几百Hz到几KHz,因此会引起电感啸叫。

至于环路稳定性差的原因,又两种可能:1、设计失误。2、有意为之。

稳定性越差,开关电源动态响应越好,不过也可能带来较大的纹波。(当然,稳定性太差会导致电源无法正常工作,甚至烧毁)

环路稳定性和开关电源中的电感电容都有关系,更换电感或电容,可能可以降低啸叫,不过会对电源整体性能产生较大影响。

另外很多人给电感上502,这样只是将电感固定,减少了电感机械振动的振幅,对电源性能没有一点改善,只能减少噪音,提供心理安慰而已。