六種導致開(kāi)關(guān)電源嘯叫的情況及解決方法
開(kāi)關(guān)電源控制著(zhù)電路中開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持著(zhù)穩定的電路電壓輸出，是一種非常常見(jiàn)的電源設計。但是從事過(guò)開(kāi)關(guān)電源設計的人都知道，在對開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行測試的過(guò)程當中，經(jīng)常會(huì )聽(tīng)到一些嘯叫聲，類(lèi)似于打高壓不良時(shí)發(fā)出的漏電音，或著(zhù)像高壓拉弧的聲音。那么當這些現象出現時(shí)，應當如何解決他們呢?
通常來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)電源嘯叫的原因一般有下面幾種誘因。
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(shuō)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(chǎn)品中就有過(guò)帶載不良的經(jīng)驗，并在此產(chǎn)品中發(fā)現對磁芯的材質(zhì)有著(zhù)嚴格的要求。補充一點(diǎn)，當變壓器的設計欠佳時(shí)，也有可能工作時(shí)振動(dòng)產(chǎn)生異響。
PWM IC接地走線(xiàn)失誤
通常產(chǎn)品表現為會(huì )有部分能正常工作，但有部分產(chǎn)品卻無(wú)法帶載并有可能無(wú)法起振的故障，特別是應用某些低功耗IC時(shí)，更有可能無(wú)法正常工作。比如SG6848試板，由于當初沒(méi)有透徹了解IC的性能，憑著(zhù)經(jīng)驗便匆匆layout， 結果試驗時(shí)竟然不能做寬電壓測試。
光耦工作電流點(diǎn)走線(xiàn)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(shí)，也會(huì )有嘯叫的可能，特別是當帶載越多時(shí)更甚。
基準穩壓IC TL431的接地線(xiàn)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(zhù)類(lèi)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(shí)，開(kāi)關(guān)變壓器可能會(huì )進(jìn)入一種不穩定狀態(tài)。前一周期開(kāi)關(guān)管占空比過(guò)大，導通時(shí)間過(guò)長(cháng)，通過(guò)高頻變壓器傳輸了過(guò)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(jīng)PWM判斷，在下一個(gè)周期內沒(méi)有產(chǎn)生令開(kāi)關(guān)管導通的驅動(dòng)信號，或占空比過(guò)小。開(kāi)關(guān)管在之后的整個(gè)周期內為截止狀態(tài)，或者導通時(shí)間過(guò)短。儲能電感經(jīng)過(guò)多于一整個(gè)周期的能量釋放，輸出電壓下降，開(kāi)關(guān)管下一個(gè)周期內的占空比又會(huì )較大……如此周而復始，使變壓器發(fā)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(dòng)，發(fā)出人耳可以聽(tīng)到的較低頻率的聲音。
同時(shí)，輸出電壓波動(dòng)也會(huì )較正常工作增大。當單位時(shí)間內間歇性全截止周期數量，達到總周期數的一個(gè)可觀(guān)比例時(shí)，甚至會(huì )令原本工作在超聲頻段的變壓器振動(dòng)頻率降低，進(jìn)入人耳可聞的頻率范圍，發(fā)出尖銳的高頻“哨叫”。此時(shí)的開(kāi)關(guān)變壓器工作在嚴重的超載狀態(tài)，時(shí)刻都有燒毀的可能——這就是許多電源燒毀前“慘叫”的由來(lái)，相信有些用戶(hù)曾經(jīng)有過(guò)類(lèi)似的經(jīng)歷。
通常來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)電源嘯叫的原因一般有下面幾種誘因。
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(shuō)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(chǎn)品中就有過(guò)帶載不良的經(jīng)驗，并在此產(chǎn)品中發(fā)現對磁芯的材質(zhì)有著(zhù)嚴格的要求。補充一點(diǎn)，當變壓器的設計欠佳時(shí)，也有可能工作時(shí)振動(dòng)產(chǎn)生異響。
PWM IC接地走線(xiàn)失誤
通常產(chǎn)品表現為會(huì )有部分能正常工作，但有部分產(chǎn)品卻無(wú)法帶載并有可能無(wú)法起振的故障，特別是應用某些低功耗IC時(shí)，更有可能無(wú)法正常工作。比如SG6848試板，由于當初沒(méi)有透徹了解IC的性能，憑著(zhù)經(jīng)驗便匆匆layout， 結果試驗時(shí)竟然不能做寬電壓測試。
光耦工作電流點(diǎn)走線(xiàn)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(shí)，也會(huì )有嘯叫的可能，特別是當帶載越多時(shí)更甚。
基準穩壓IC TL431的接地線(xiàn)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(zhù)類(lèi)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(shí)，開(kāi)關(guān)變壓器可能會(huì )進(jìn)入一種不穩定狀態(tài)。前一周期開(kāi)關(guān)管占空比過(guò)大，導通時(shí)間過(guò)長(cháng)，通過(guò)高頻變壓器傳輸了過(guò)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(jīng)PWM判斷，在下一個(gè)周期內沒(méi)有產(chǎn)生令開(kāi)關(guān)管導通的驅動(dòng)信號，或占空比過(guò)小。開(kāi)關(guān)管在之后的整個(gè)周期內為截止狀態(tài)，或者導通時(shí)間過(guò)短。儲能電感經(jīng)過(guò)多于一整個(gè)周期的能量釋放，輸出電壓下降，開(kāi)關(guān)管下一個(gè)周期內的占空比又會(huì )較大……如此周而復始，使變壓器發(fā)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(dòng)，發(fā)出人耳可以聽(tīng)到的較低頻率的聲音。
同時(shí)，輸出電壓波動(dòng)也會(huì )較正常工作增大。當單位時(shí)間內間歇性全截止周期數量，達到總周期數的一個(gè)可觀(guān)比例時(shí)，甚至會(huì )令原本工作在超聲頻段的變壓器振動(dòng)頻率降低，進(jìn)入人耳可聞的頻率范圍，發(fā)出尖銳的高頻“哨叫”。此時(shí)的開(kāi)關(guān)變壓器工作在嚴重的超載狀態(tài)，時(shí)刻都有燒毀的可能——這就是許多電源燒毀前“慘叫”的由來(lái)，相信有些用戶(hù)曾經(jīng)有過(guò)類(lèi)似的經(jīng)歷。
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