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电路为什么会呈现电感啸?该怎么处理?

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

但凡做过开发作业的人员都有这样的阅历,测验开关电源或在试验中有听到相似产品打高压不良的漏电动静或高压拉弧的动静不速之客:其动静或大或小,或时有时无;其韵律或深重或尖利,或改动无常者皆有。

1、变压器(Transformer)浸漆不良:包含未含浸凡立水(Varnish)。啸叫并引起波形有尖刺,但一般带载才能正常,特别阐明:输出功率越大者啸叫越甚之,小功率者则体现不一定显着。一款72W的充电器产品中就有过带载不良的阅历,并在此产品中发现对磁芯的原料有着严厉的要求。(此款产品客户要求较为严厉)弥补一点,当变压器的规划欠佳也有或许作业时振荡产生异响。

2、 PWM IC接地走线失误:一般产品体现为会有部分能正常作业,但有部分产品却无法带载并有或许无法起振的毛病,特别是使用某些低功耗IC时,更有或许无法正常作业。

3、光耦(Opto Coupler)作业电流点走线失误:当光耦的作业电流电阻的方位衔接在次级滤波电容之前时也会有啸叫的或许,特别是当带载越多时更甚。

4、基准稳压(Regulator)IC TL431的接地线失误:相同的次级的基准稳压IC的接地和初级IC的接地相同有着相似的要求,那便是都不能直接和变压器的冷地热地相衔接。假如连在一起的结果便是带载才能下降而且啸叫声和输出功率的巨细呈正比。

当输出负载较大,挨近电源功率极限时,开关变压器或许会进入一种不安稳状况: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沛开释,经PWM判别鄙人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况,或许导通时间过短;储能电感通过多于一整个周期的能量开释,输出电压下降,开关管下一个周期内的占空比又会大……如此循环往复,使变压器产生较低频率(有规则的间歇性全截止周期或占空比剧烈改动的频率)的振荡,宣布人耳能够听到的较低频率的动静。一起,输出电压动摇也会较正常作业增大。

当单位时间内间歇性全截止周期数量到达总周期数的一个可观份额时,甚至会令本来作业在超声频段的变压器振荡频率下降,进入人耳可闻的频率规模,宣布尖利的高频“啸叫”。此刻的开关变压器作业在严峻的超载状况,时间都有焚毁的或许——这便是许多电源焚毁前“惨叫”的由来,信任有些用户从前有过相似的阅历。

5、空载

或许负载很轻时开关管也有或许呈现间歇性的全截止周期,开关变压器相同作业在超载状况,相同十分风险。针对此问题,可通过在输出端预置假负载的办法处理,但在一些“节约”的或大功率电源中仍偶有产生。当不带载或许负载太轻时,变压器在作业时所产生的反电势不能很好的被吸收。这样变压器就会耦合许多杂波信号到你的1.2绕组。

这个杂波信号包含了许多不同频谱的沟通重量。其间也有许多低频波,当低频波与你变压器的固有振荡频率共一起,那么电路就会构成低频自激。变压器的磁芯不会宣布动静。咱们知道,人的听觉规模是20–20KHZ。所以咱们在规划电路时,一般都加上选频回路。以滤除低频成份。从你的原理图来看,你最好是在反应回路上加一个带通电路,以防止低频自激.或许是将你的开关电源做成固定频率的即可。

6、大功率开关电源短路啸叫

信任咱们遇到过这种状况,开关电源在满载后忽然将电源短路测验,有时候会听到电源有啸叫的状况;或许是在设置电流维护时,当电流调试到某一段位,会有啸叫,其啸叫的动静波澜起伏,甚是烦人,究其原因主要为以下:

当输出负载较大,挨近电源功率极限时,开关变压器或许会进入一种不安稳状况: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沛开释,经PWM判别,鄙人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况,或许导通时间过短;储能电感通过多于一整个周期的能量开释,输出电压下降,开关管下一个周期内的占空比又会大……

如此循环往复,使变压器产生较低频率(有规则的间歇性全截止周期或占空比剧烈改动的频率)的振荡,宣布人耳能够听到的较低频率的动静. 一起,输出电压动摇也会较正常作业增大.当单位时间内间歇性全截止周期数量到达总周期数的一个可观份额时,甚至会令本来作业在超声频段的变压器振荡频率下降,进入人耳可闻 的频率规模,宣布尖利的高频“哨叫”。此刻的开关变压器作业在严峻的超载状况,时间都有焚毁的或许——这便是许多电源焚毁前“惨叫”的由来,信任有些用户从前有过相似的阅历. 空载,或许负载很轻时开关管也有或许呈现间歇性的全截止周期,开关变压器相同作业在超载状况,相同十分风险。

针对此问题,可通过在输出端预置假负载的办法处理,但在一些“节约”的或大功率电源中仍偶有产生.当不带载或许负载太轻时,变压器在作业时所产生的反电势不能很好的被吸收.这样变压器就会耦合许多杂波信号到你的1.2绕组。

这个杂波信号包含了许多不同频谱的沟通重量.其间也有许多低频波,当低频波与你变压器的固有振荡频率共一起,那么电路就会构成低频自激.变压器的磁芯不会宣布动静.咱们知道,人的听觉规模是20–20KHZ.所以咱们在规划电路时,一般都加上选频回路.以滤除低频成份.从你的原理图来看,你最好是在反应回路上加一个带通电路,以防止低频自激.或许是将你的开关电源做成固定频率的即可。

实例:

咱们现在就来剖析下此电路要害器材对性能参数的影响,限流电阻R=R110//R111//R112//R113//R114。

该电阻的效果是检测输出电流,当输出电流超越阀值时,将封闭输出电流。依据负载瞬态最大电流的要求来调整限流电阻的取值,使最大输出电流不小于瞬态最大电流。

R115,R116调整输出电压Vo=1.25*(1+R116/R115)。

C112为内部震动电路的频率调整电容,电容变小,则频率升高,一般状况,输出方波频率等于该震动频率。频率越高输出纹波越小。

L110电感量越大,则输出纹波越小,纹波的巨细还会影响到输出电压调整的灵敏度,纹波越小,灵敏度越高,输出电压越安稳。可是芯片的SE脚将呈现凌乱的窄脉冲开关电流波形,L110电感简单啸叫。纹波越大,输出灵敏度越低,输出电压安稳度下降,SE脚呈现开关电流频率较安稳,L110电感不会啸叫。

C115的ESR越小,则答应流经电容的纹波电流越大,确保电容使用寿命的一起,纹波电压也越小。相同电容的容量越大,纹波电压也越小。

R117为反应电阻,把输出方波叠加在锯齿波上,能够下降电压调整灵敏度,安稳输出方波电流,防止电感啸叫。

稳压电源电路输出的开关电流的频率挨近或落入音频规模,或周期性方波群的周期频率挨近或落入音频规模。周期性电流通过电感线圈,产生交变磁场,该电感线圈在交变磁场效果下产生振荡而宣布动静。

34063的输出稳压是以PWM方法完成的,芯片的最大占空比的约束以及输出电压,决议了最低输入电压,而芯片的耐压决议了最高输入电压,在电压调整灵敏度恰当的状况下,输入电压变高,则输出方波脉宽变窄,即占空比变小,当输入电压高到某个数值时,占空比无法再小,为了持续稳压,不同的芯片有不同的处理方法,有的下降频率,有的则周期性的丢掉一些脉冲。

周期性丢掉的脉冲群假如周期频率挨近或落入音频规模,就会产生电感啸叫的状况,而假如降频处理后的开关电流的频率挨近或落入音频规模,也会引起电感的啸叫。

处理办法

进步输出开关电流的频率。

当“输入输出比”较大时,关于会周期性丢掉脉冲的芯片来讲,可调整如上图所示C112,下降频率,来获取更大的占空比调整规模,防止呈现周期性的方波群落入音频的规模,然后防止电感的啸叫。

调整R117反应电阻,即改动电压调整灵敏度,防止开关电流频率呈现挨近或落入音频周期规模内的周期性方波群。然后防止电感的啸叫。

添加C111电容,下降电压调整灵敏度,防止开关电流频率呈现挨近或落入音频周期规模内的周期性方波群。然后防止电感的啸叫。

在纹波答应规模内,恰当加大纹波起伏,必要的话多加一级滤波。

L110 电感改进工艺,减小振荡啸叫,如要求供货商添加浸漆工序等。

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