关于开关电源音频噪声处理的一点经验

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开关电源适配器的噪音问题来源于哪些方面?

开关电源适配器的噪音问题来源于哪些方面?

开关电源适配器的噪音问题来源于哪些方面?开关电源的噪音分高频噪声,低频噪声,及音频噪声,高频噪声主要来源于开关电源的开关噪声,而低频和声频噪声一般来源于控制回路,要想处理好噪声问题,首先需要清楚噪声由那部分引起。

噪声的PCB设计/电路振荡/磁性元件在三个方面:1)电路振荡,输出功率非常低的频率稳定度波。

由于没有足够的冗余电路的稳定性。

理论上可以使用系统控制理论在做理论分析的频域方法/时间域方法或劳斯判据。

方便的装置,计算机仿真验证电路的稳定性,以避免发生自激振荡,有各种各样的软件可以使用。

准备的电路,可以增加输出滤波电容或电感/更改的位置信号反馈/增加积分电容PI调节器/减少的开环放大倍数的方法来改善。

2)PCB设计A)EMI噪声引起的RF噪声调整PI调节器,输出误差信号中含有的干扰。

主视图的高频电容是太远离开成分,无论是大C形环绕布线等...B)至少有两个以上的点PCB线路控制电路和电源电路的共享。

PCB覆铜是不是一个完美的导体,它可以始终是等效的电感器或电阻器元件,当电源电流流经普通PCB的线和控制回路,以在PCB上,每个节点的控制电路中产生的电压降分散在不同的位置控制网络酒店干扰,电路噪声,电源电流引起的电压降。

这发生在电源接地线,注意单点接地可以改善。

3)磁性元件磁体具有磁特性的应变,漆包线将泄漏磁场的左侧和右侧的电功率,对这些因素的综合作用下,发生本地泛音或1 / N的频率共振。

改变开关频率,并能够提高磁性元件浸渍。

这通常是一个小的经验,尝试。

不知道你说的噪音是机械振动噪音或高频率的交流分量的输出电压?这两种噪声中经常遇到的开关电源机械噪声主要是由于电路中存在异常电击,频率小于20K,变压器,电感,磁芯,声音,人耳能听到的。

解决的办法是调节补偿,以降低放大器的输入阻抗,在敏感的地方干扰,加上吸收电路。

输出纹波噪声主要是由于到该管的切换的时刻,由于变压器的漏电感和线路电感引起的电压尖峰,它是由输出纹波噪声,高频开关电源一般,我们做什么,要远远大于20K,所以,如果没有异常的电路冲击,我们不能听到声音V1〜V4整理由一个桥式整流器,AC输入开关电源转换为DC电压Vi施加到高频变压器的初级L1和开关阀V5。

开关电源的噪音及解决方法(3)

开关电源的噪音及解决方法(3)

开关电源的噪音及解决方法(3)3)两个单元电路最好不要共用一个电源供电及同一段地线。

放大器屏蔽壳、变压器屏蔽层的良好接地等。

(2)结构上的措施:屏蔽屏蔽是解决电磁兼容问题的重要手段之一,目的是切断电磁波的传播途径。

大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决。

用电磁屏蔽的方法解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作。

屏蔽分为电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽。

对开关电源来说,主要是要做好机壳的屏蔽、高频变压器的屏蔽、开关管和整流二极管的屏蔽以及控制、驱动电路的屏蔽等,并要通过各种方法提高屏蔽效能。

开关电源的噪音及解决方法 [篇2]导读:开关电源(包括ac/dc转换器、dc/dc转换器、ac/dc模块和dc/dc模块)与线性电源相比较,最突出的优点是转换效率高,一般可达80%~85%,高的可达90%~97%;其次,开关电源采用高频变压器替代了笨重的工频变压器,不仅重开关电源(包括ac/dc转换器、dc/dc转换器、ac/dc模块和dc/dc模块)与线性电源相比较,最突出的优点是转换效率高,一般可达80%~85%,高的可达90%~97%;其次,开关电源采用高频变压器替代了笨重的工频变压器,不仅重量减轻,体积也减小了,因此应用范围越来越广。

但开关电源的缺点是由于其开关管工作于高频开关状态,输出的纹波和噪声电压较大,一般为输出电压的1%左右(低的为输出电压的0.5%左右),最好产品的纹波和噪声电压也有几十mv;而线性电源的调整管工作于线性状态,无纹波电压,输出的噪声电压也较小,其单位是μv。

本文简单地介绍开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法、测量装置、测量标准及减小纹波和噪声的措施。

纹波和噪声产生的原因开关电源输出的不是纯正的直流电压,里面有些交流成分,这就是纹波和噪声造成的。

纹波是输出直流电压的波动,与开关电源的开关动作有关。

每一个开、关过程,电能从输入端被“泵到”输出端,形成一个充电和放电的过程,从而造成输出电压的波动,波动频率与开关的频率相同。

开关电源的噪音抑制

开关电源的噪音抑制

开关电源的噪音抑制
开关电源的噪音抑制当今开关电源大量的在各个领域应用,开关电源以效率高、体积小、重量轻等优点被人们称道,但是开关电源产生的噪音也渐渐被大家所重视。

由于噪音对电网的污染导致许多设备工作异常、甚至无法工作,所以对其噪音的抑制已经被逐渐关注,以致被提到一个很高的高度。

本文就开关电源产生噪音的种类、噪音产生的方式、传递噪音的主要因素、噪音抑制的对策等进行了分析并提出相应的解决方法。

1 噪音的种类 3 传递噪音的主要因素传递噪音主要有以下四个方式:实际电子设备的噪音是通过上述几个方面产生的,要解决它不是一件容易的事情。

电子设备的噪音抑制方法和对策是通过试验和分析查明产生噪音的原因,然后再逐个加以解决。

电子设备的噪音抑制方法和对策包括抑制噪音源的对策和切断噪音传播途径两个方面。

开关电源的抑制噪音的对策也是这样的。

4 开关电源的噪音对策(1)降低电压性噪音源为了防止共模噪音,如图4所示,可设置屏蔽来阻止这种高频电流的泄漏。

即在变压器T1的初级装有屏蔽层,并连接至初级侧的静电位;开关管V1外壳亦连接到初级侧的静电位。

TI的次级装有屏蔽层,也连接到次级侧的静电
位。

这样使高频电位基本上为0V,共模噪音源的干扰幅度可以被大幅度减小。

(2)降低电流性噪音(3)滤波器电路的构成 5 结束语以上对开关电源产生噪音的主要原因进行了分析,并对抑制噪音的措施进行研究。

但是对开关电源来说,对其产生的噪音并不能完全消除,只能随着科学技术的进步逐渐降低减小开关电源的噪音。

adc采集开关电源噪声处理方案

adc采集开关电源噪声处理方案

adc采集开关电源噪声处理方案ADC采集开关电源噪声处理方案引言:在电子设备中,ADC(模数转换器)的采集信号质量直接影响着整个系统的性能。

而开关电源作为一种常用的电源供应方式,其输出的噪声信号往往会对ADC采集信号造成干扰,从而影响采集数据的准确性。

因此,针对ADC采集开关电源噪声的处理成为了一个重要的技术问题。

一、开关电源噪声的来源及特点开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作,将直流电压转换为高频脉冲信号,再通过滤波电路将其转换为稳定的直流电压。

在这个过程中,开关动作会产生电磁干扰(EMI)和电压波动(Ripple)两种主要的噪声源。

1. 电磁干扰(EMI):开关电源在开关动作时会产生高频噪声,这些噪声通过导线和PCB板传播,对周围的电路和器件产生干扰。

电磁干扰的频率范围主要集中在几十千赫兹到几百兆赫兹,对ADC的采集信号会产生较大的干扰。

2. 电压波动(Ripple):由于开关电源的输出是通过开关管的开关动作来实现的,因此在输出的直流电压中会存在一定的纹波,这种纹波信号会对ADC的采集信号造成干扰。

电压波动的频率主要集中在几百赫兹到几千赫兹,对ADC采集的低频信号会产生较大的影响。

二、开关电源噪声对ADC采集信号的影响开关电源的噪声信号会对ADC采集信号产生直接或间接的影响,主要表现为以下几个方面:1. 降低信噪比(SNR):开关电源的噪声信号会与被采集信号叠加在一起,从而降低了信号的噪声比,使得采集到的信号质量下降。

2. 引入谐波干扰:开关电源的高频噪声会引入谐波干扰,使得采集到的信号中出现频谱分布不均匀的现象,从而导致采集数据的失真。

3. 产生杂散分量:开关电源的电压波动会引入杂散分量,使得采集信号中出现额外的频率成分,干扰了原始信号的准确采集。

三、开关电源噪声处理方案针对开关电源噪声对ADC采集信号的影响,可以采取以下几种方案来进行处理,以提高ADC采集信号的质量:1. 电源滤波:通过在开关电源的输入端或输出端添加滤波电路,可以有效地抑制开关电源产生的高频噪声。

开关电源“有噪音”可以这样解决

开关电源“有噪音”可以这样解决

开关电源“有噪音”可以这样解决凡是做过开发工作的人员都有这样的经历,测试开关电源或在实验中有听到类似产品打高压不良的漏电声响或高压拉弧的声音不请自来: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。

音频噪声一般指开关电源自身在工作的过程中产生的,能被人耳听到频率为20-20kHz的音频信号。

电子和磁性元件的振荡频率在人耳听觉范围内时,会产生能听见的信号。

这种现象在电力变换研究初期已为人知。

以50和60Hz工频工作的变压器常常产生讨厌的交流噪声。

如果负载以音频元件调制,以恒定超声频率工作的开关功率转换器也会产生音频噪声。

低功率电平时,音频信号通常与转换器无关.但是,设计人员可能希望降低其电路的声波发射.低功率AC-DC转换器中,将50或60Hz 变压器的铁心薄片焊接在一起,能使交流噪声降至容许的水平。

高频开关转换器中的铁氧体变压器也采用了类似的技木。

过去常用高级音频工程设备来研究开关电源的声波辐射。

这种装置可以非常精确地测量绝对声压级和声谱,但人类对声音的感觉是很主观的.很难说多大的声音是能听到的,更难以确定的是在特定应用中多大的声音会被认为是难以忍受的噪声。

声波辐射与电磁辐射相似,但没有用于衡量听觉容忍度的通用基准。

因此,设计者可以依据以下方针来处理与音频噪声相关的问题,减少产品的声音辐射。

电源音频噪声的产生与抑制方法:一、变压器产生的音频噪声在大多数反激式转换器应用中,变压器是主要的音频噪声源。

试验板上第一个变压器原型产生的噪声往往令人吃惊.采用众所周知的恰当的结构技巧将基本上消除噪声而不增加额外的费用.在装配原型变压器时要注意成品性能的可重复性。

有一些机制会产生变压器噪声,每种都会产生发出声音的机械位移。

这些机制包括:相对运动—磁芯两部分间的吸引力使其移动,压迫将其分隔的介质。

撞击—如果两块磁芯的表面能接触,它们响应磁通激励而移动会使二者碰撞或刮擦。

弯曲—仅在EE或EI结构的磁芯中间腿存在的裂隙,可使磁芯各部分沿其间吸引力的方向。

开关电源噪声的产生与抑制措施(5篇模版)

开关电源噪声的产生与抑制措施(5篇模版)

开关电源噪声的产生与抑制措施(5篇模版)第一篇:开关电源噪声的产生与抑制措施噪声的种类开关电源无论在体积、重量和效率方面都有显著的优点,已得到广泛的应用。

但开关电源最大缺点是容易产生噪声。

噪声的产生一般可分为两大类:一是开关电源内部元件形成的干扰;二是由于外界因素影响而使开关电源产生的干扰,这涉及到人为因素和自然界的因素。

1.1 输出脉动噪声主要是在输出端出现的脉冲干扰,产生的原因有:由AC输入频率引起的低频脉动电压;开关电源频率引起的高次谐波脉动电压;开关接通、断开时的尖峰噪声;对上述噪声的振幅最大值可用同轴电缆接到示波器上来观察测定。

1.2 辐射电场强度开关电源产生的噪声会辐射到空间。

辐射噪声的测定方法是:接好天线,开启仪器(场强仪等),用天线接收直射波与反射波。

被测电源放在非金属的实验台上以360°来回转动,天线以上下1~4m距离移动以检测最大值。

测试以垂直与水平两个方向来测定。

1.3 外来突变电压外来突变电压干扰可用噪声模拟器检测。

在输入交流线上同时注入同相杂音(注入电压据开关电源种类而定)。

两者相位以90°、270°为最合适。

确认在这外来突变电压的作用下,输出直流电压有无变动,并观察保护装置等是否产生误动作。

1.4 雷电冲击耐压实验使用雷电冲击发生器,以保险丝以外的元件不损坏为原则,看一看输出电压的变动是否超过附加电压的规定。

噪声产生源 2.1 开关管开关功率管及其散热器与外壳和电源内部的引线间存在分布电容。

当开关管流过大的脉冲电流时,大体上形成了矩形波,该波形含有许多高频成份。

由于开关电源使用的元件参数如开关功率管的存储时间,输出级的大电流,开关整流二极管的反向恢复时间,会造成回路瞬间短路,产生很大短路电流。

凡有短路电流的导线及这种脉冲电流流经的变压器和电感产生的电磁场形成噪声源。

2.2 二极管的恢复特性PN型硅二极管用作高频整流时,正向电流蓄积的电荷在加上反向电压时不能立即消除(因载流子的存在,还有电流流过)。

开关电源产生的噪声的原因与解决方案

开关电源产生的噪声的原因与解决方案电子猎头:帮助电子工程师实现人生价值!电子元器件:价格比您现有供应商最少降低5%从数据中心的服务器到电信设备和工业系统,开关模式电源(SMPS)用于各种应用,因为它具有高效率,功率密度和低成本的快速瞬态响应等优点。

然而,虽然提供许多优点,但已知SMPS电源如开关降压和升压DC/DC转换器以及负载点(POL)调节器会产生噪声。

在寻求保持数据完整性和高性能的许多应用中,这种噪声是不希望的。

此外,为了通过更严格的新监管标准,电源产生的EMI必须保持低于以往的水平。

实际上,这些电源的开关频率会产生许多不同类型的噪声。

之前有人认为它们是由开关频率引起的高频噪声的开关噪声开关转换,开关转换后振铃,以及在一个系统中运行的多个开关稳压器引起的拍频。

这里我们将研究开关稳压器和DC/DC转换器产生的这些不同类型的噪声,并讨论解决方案,包括滤波技术,以减少和最小化开关SMPS电源中的噪声。

SMPS噪声根据Dostal,主要噪声类型是由开关频率产生的开关噪声供应。

他说,通常,对于非隔离式DC/DC转换器,此噪声的频带在500 kHz 和3 MHz之间。

但是,由于它取决于开关频率,因此可以使用低通滤波器轻松控制和滤除。

开关噪声会产生输出纹波电压,如图1所示。

可以使用无源LC低通滤波器或有源低通滤波器轻松滤除。

图1:由开关稳压器的开关频率引起的输出纹波电压(顶部)。

使用LC滤波器的衰减纹波电压显示在底部。

然而,在我们进入滤波器设计之前,让我们更详细地检查输出纹波电压。

如公式1所示,开关稳压器的输出纹波电压可以通过电感电流纹波精确计算,电感电流纹波基于电感的实际电感值,开关转换器的输入和输出电压,开关频率(fSW)和输出电容(COUT))包括其等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)。

根据ADI的开关转换器数据手册,在电感选择方面存在一些折衷。

例如,小电感器以较大的电感器电流纹波为代价提供更好的瞬态响应,而大电感器以较慢的瞬态响应能力为代价导致较小的电感器电流纹波。

浅谈如何降低反激式开关电源音频噪声

浅谈如何降低反激式开关电源音频噪声西安展芯微电子技术股份有限公司张国卿人耳可听的音频范围一般在20Hz~20KHz,尤其对2~4KHz最为敏感,当电源工作时存在以上频率分量且能量达到一定时,就会听到刺耳的音频噪声,如等响曲线图1。

需要说明的是,在开关电源中存在一些音频噪声是正常的,要确定噪声是否在可接受范围内,必须在最终壳体或产品中进行测试。

假如电源用在密闭的壳体中,音频噪声一般不会构成问题。

图1 等响曲线目前反激式开关电源可以分为原边反馈式和次边反馈式,由于两类对频率控制方式不同,故音频噪声产生的原因是不相同的。

先来看看原边反馈式频率控制方式,从空载到满载时频率从一个低值(比如1KHz),逐渐上升到高值(比如65KHz),由于频率是连续增加的,所以会经历整个音频噪声区间。

展芯微电子开发的第一代产品PR623X负载和频率呈线性关系,故在30%的负载内均可能发生异音;展芯微电子开发的新一代产品PR6214和PR6434,分别使用了先进的降噪音技术,其中PR6214采用了两段式频率曲线,PR6434采用优化的非线性频率曲线,如负载与频率曲线图2。

使得音频噪声的负载区间大幅压缩,其中PR6214可以压缩到15%以内,PR6434可以压缩到7%以内,此时,由于开关电源传输能量极低,基本上可以消除异音。

同时,PR6214和PR6434的频率曲线配合谷底导通模式,可实现较高的平均效率。

LoadFosc20KHz 30% 15%7% 100%图2 负载与频率曲线次边反馈反激式开关电源一般情况下是不会发出噪声的,因为其开关频率都大于20KHz 。

由于为了降低待机功耗,大多数电源在空轻载时要进入打嗝模式,尽管打嗝模式下的典型频率一般都在20KHz 左右,但是其波群间的频率可能进入音频范围,如打嗝模式图3。

鉴于此,展芯微电子开发的次边反馈式产品将波群间频率控制小于1KHz ,有效降低音频噪声,如PR6863N 、PR6244等图3 打嗝模式在开关电源中,有些器件是产生音频噪声的来源,如陶瓷电容和变压器(电感)如图4。

6种方法教你解决开关电源啸叫问题!!!

6种方法教你解决开关电源啸叫问题开关电源控制着电路中开关管开通和关断的时间比率,维持着稳定的电路电压输出,是一种非常常见的电源设计。

但是从事过开关电源设计的人都知道,在对开关电源进行测试的过程当中,经常会听到一些啸叫声,类似于打高压不良时发出的漏电音,或着像高压拉弧的声音。

那么当这些现象出现时,应当如何解决他们呢?通常来说,开关电源啸叫的原因一般有六种诱因,我们相对应地提供了如下的解决办法。

一、变压器浸漆不良包括未含浸凡立水。

啸叫并引起波形有尖刺,但一般带载能力正常,特别说明:输出功率越大者啸叫越强,小功率者则表现不一定明显。

一款72W的充电器产品中就有过带载不良的经验,并在此产品中发现对磁芯的材质有着严格的要求。

补充一点,当变压器的设计欠佳时,也有可能工作时振动产生异响。

二、PWM IC接地走线失误通常产品表现为会有部分能正常工作,但有部分产品却无法带载并有可能无法起振的故障,特别是应用某些低功耗IC时,更有可能无法正常工作。

比如SG6848试板,由于当初没有透彻了解IC的性能,凭着经验便匆匆layout,结果试验时竟然不能做宽电压测试。

三、光耦工作电流点走线失误当光耦的工作电流电阻的位置连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。

四、基准稳压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的接地一样有着类似的要求,那就是都不能直接和变压器的冷地热地相连接。

如果连在一起的后果就是带载能力下降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,通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分释放,经PWM判断,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,输出电压下降,开关管下一个周期内的占空比又会较大……如此周而复始,使变压器发生较低频率(有规律的间歇性全截止周期,或占空比剧烈变化的频率)的振动,发出人耳可以听到的较低频率的声音。

降低开关电源噪声的五大法宝

降低开关电源噪声的五大法宝中心议题:•降低开关电源噪声的方法开关电源的特征就是产生强电磁噪声,若不加严格控制,将产生极大的干扰。

下面介绍的技术有助于降低开关电源噪声,能用于高灵敏度的模拟电路。

1 电路和器件的选择一个关键点是保持dv/dt和di/dt在较低水平,有许多电路通过减小dv/dt和/或di/dt来减小辐射,这也减轻了对开关管的压力,这些电路包括ZVS(零电压开关)、ZCS(零电流开关)、共振模式.(ZCS的一种)、SEPIC(单端初级电感转换器)、CK(一套磁结构,以其发明者命名)等。

减小开关时间并非一定就能引起效率的提高,因为磁性元件的RF 振荡需要强损耗的缓冲,最终可以观察到不断减弱的回程。

使用软开关技术,虽然会稍微降低效率,但在节省成本和滤波/屏蔽所占用空间方面有更大的好处。

2 阻尼为了保护开关管免受由于寄生参数等因素引起的振荡尖峰电压的冲击常需要阻尼。

阻尼器连到有问题的线圈上,这也可以减小发射。

阻尼器有多种类型:从EMC角度看,RC阻尼器通常在EMC上是最好的,但比其他的发热多一些。

权衡各方面的利弊,在缓冲器中应谨慎使用感性电阻。

3 磁性元件有关问题及解决方案特别需注意的是电感和变压器的磁路要闭合。

例如,用环形或无缝磁芯,环形铁粉芯适合于存储磁能的场合,若在磁环上开缝,则需一个完全短路环来减小寄生泄漏磁场。

初级开关噪声会通过隔离变压器的线圈匝间电容注入到次级,在次级产生共模噪声,这些噪声电流难以滤除,而且由于流过路径较长,便会产生发射现象。

一种很有效的技术是将次级地用小电容连接到初级电源线上,从而为这些共模电流提供一条返回路径,但要注意安全,千万别超出安全标准标明的总的泄漏地电流,这个电容也有助于次级滤波器更好的工作。

线圈匝间屏蔽(隔离变压器内)可以更有效地抑制次级上感应的初级开关噪声。

虽然也曾有过五层以上的屏蔽,但三层屏蔽更常见。

靠近初级线圈的屏蔽通常连到一次电源线上,靠近次级线圈的屏蔽经常连到公共输出地(若有的话),中间屏蔽体一般连到机壳。

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关于开关电源音频噪声处理的一点经验
最近看到论坛很多人在问关于音频噪声的问题,刚好本人以前也有碰到不少同样的情况,也有做过笔记,现在翻出来整理下,希望对一些碰到该问题网友有帮助。

音频噪声一般指开关电源自身在工作的过程中产生的,能被人耳听到频率为20-20kHz的音频信号
主要有以下几种来源:
一:变压器产生的音频噪声
变压器是主要的音频噪声源。

1:磁致伸缩效应,磁芯材料的尺寸随磁通密度变化
3:磁芯中间存在的气隙,可使磁芯吸引力方向产生弯曲。

2:线圈移动,绕组间存在交变电流效应,产生吸引力和排斥力,使线圈反复移动
4:磁芯两部分在交流磁场中的相互吸引力使其产生移动,反复压迫接触面
5:骨架移动,磁芯片的位移可通过骨架传送和放大。

在以上几种移动源共同作用下,形成了比较复杂的机械系统,它能产生在人耳听力范围内的音频信号。

以下简单讲解能有效衰减各种机制产生的音频噪声的常见方法。

首先变压器要采用均匀浸渍,从而能有效填充线圈与线圈之间、线圈与骨架之间、骨架与磁芯之间的固有空隙,降低活动部件发生位移的可能性,必要时可以再磁性元件与线路板接触面填充白胶或喷涂三防漆,进一步减小机械振动的空间,有效降低噪声。

在条件允许的情况下尽量降低峰值磁通密度,要充分考虑高温时的饱和磁通密度,留足够余量防止工作曲线进入非线性区,可以有效降低变压器的音频噪声,有实验证明峰值磁通密度从3000高斯降为2000高斯即可将发出的噪音降低5dB到
15dB
条件允许可以使用非晶、超微晶合金等软磁材料,它们的磁均匀一致性远比一般铁氧体好得多,磁致伸缩效应趋于零,因此对应力不敏感
二:电容产生的音频噪声
通常为了抑制电磁干扰和减小器件电压应力,开关电源一般采用RC、RCD
等吸收电路,吸收电容常常选用高压陶瓷电容,而高压陶瓷电容是由非线性电介质钛酸钡等材料制成,电致伸缩效应比较明显,在周期性尖峰电压的作用下,电介质不断发生形变从而产生音频噪声。

解决的方法是把吸收回路用的高压陶瓷电容换成电致伸缩效应很小的聚脂薄膜
电容,这样可以基本消除电容产生的噪声。

三:电路振荡产生的音频噪声
当电源在工作过程中有问歇式振荡产生时,会引起线圈磁芯间歇式振动,当此振荡频率接近绕变压器的固有振荡频率时,易引发共振现象,此时将产生人耳所能听到的音频噪声。

电路振荡产生的原因有很多,下面简单讲解:
1:PCB设计不当
A)功率大电流地线与控制回路地线共用同一走线,由于PCB覆铜线并非理想导体,它总是可以等效成电感或电阻,当功率电流流过了和信号控制回路共用的PCB线,在PCB上产生电压降落,特别是采用多点接地时,由于控制电路各节点分散在不同位置,功率电流引起的电压降对控制电路叠加了扰动,使电路发出噪音,这问题通常采用单点接地可以得到改善
B)芯片VCC电源走线过长、或离高dt/di大电流走线过近而受到干扰,这问题一般可通过在靠近芯片VCC引脚加个104瓷片去耦电容器得到改善
关于PCB走线的一些需要注意的地方总结:
信号线必须尽可能地短,并且远离MOS管漏极走线以防止噪声耦合,信号地独立布线,尽可能与功率地分离. 光耦地,Vcc地,Y电容地分开,反馈脚电容尽可能靠近IC.。

将电源和地平行布置。

将敏感及高频的走线尽量远离高扰的电源走线。

加宽电源和地的走线来减小电源线和地线之间的阻抗。

最小化由漏极、箝位和变压器构成的环路区域
最小化由次级绕组、输出二极管和输出滤波电容构成的环路区
域增加走线之间的距离来减小电容耦合的串扰。

2:反馈设计不当
比如带宽设置过宽、相位余量不足,解决的方法可以试着把带宽压一压,有些设计为了提高瞬态响应,带宽过宽对高频干扰的印制就会减弱,盲目提高带宽是不可取的。

四:阶跃负载产生的音频噪声
有些开关电源在全程变换负载测试时会产生音频噪声。

例如通信行业在开关电源的测试标准中,动态负载被定义为周期1 ms、斜率0.1 A/s,按照25%-50%—_25%和75%—_50%一75%两种变化规律的阶跃负载,以正激变换器为例,输出电感的电流由输出脉动电流和阶跃电流两部分组成,脉动电流的频率和开天电源的工作频率相同,一般不会产生音频噪声,而阶跃电流的周期和给定阶跃负载的周期一致,当输出电容比较小,阶跃电流dt/di变化率过高,这时也会产生音频噪声解决的方法是增加输出电容,由于电源内部体积的限制,输出电容一般也不可能很大,这时也可以试着延缓环路的反应时间,相应也就减小了电流变化率,从而起到一定的抑制的作用。

但需要注意的是,延缓环路的反应时间会使输出电压的过冲或跌落会大很多,这也是一个需要折中考虑的问题。

以上是个人的一点经验,不对的地方请大家批评指正,也希望有这方面经验的高人给予补充,谢谢。

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