開關(guān)電源控制電路中開關(guān)管的通斷時(shí)間比，保持穩(wěn)定的電路電壓輸出，是非常常見的電源設(shè)計(jì)。但從事開關(guān)電源設(shè)計(jì)的人都知道，在測試開關(guān)電源的過程中，經(jīng)常會聽到一些鳴笛聲，類似于高壓不好時(shí)的漏電聲，或者高壓電弧的聲音。那么當(dāng)這些現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)候，我們應(yīng)該如何解決呢？
一般來說，出現(xiàn)開關(guān)電源嘯叫有幾個(gè)原因:
變壓器油漆浸漬不良
包括未浸漬靜置水。嘯叫引起的波形有峰值，但承載能力一般正常，這意味著輸出功率越高嘯叫越強(qiáng)，而功率越低可能越不明顯。一款72W充電器產(chǎn)品出現(xiàn)過負(fù)載不良的情況，發(fā)現(xiàn)這款產(chǎn)品對磁芯的材質(zhì)有嚴(yán)格的要求。此外，當(dāng)變壓器設(shè)計(jì)不好時(shí)，運(yùn)行時(shí)振動也會產(chǎn)生異常噪音。
錯(cuò)誤的Pwm接地布線
通常情況下，有些產(chǎn)品可以正常工作，但有些產(chǎn)品無法加載，可能無法開始振動，尤其是應(yīng)用一些低功耗IC時(shí)，更有可能無法正常工作。比如SG6848測試板，由于一開始沒有對IC的性能有透徹的了解，憑經(jīng)驗(yàn)草草布局，結(jié)果測試時(shí)無法做寬電壓測試。
光耦工作電流點(diǎn)的布線誤差
當(dāng)光耦的工作電流電阻的位置接在次級濾波電容的前面時(shí)，也有嘯叫的可能，尤其是負(fù)載較大時(shí)。
參考電壓調(diào)節(jié)器集成電路TL431接地故障
同一個(gè)二次參考穩(wěn)壓IC的接地與一次IC的接地要求相同，即不能直接與變壓器的冷熱地連接。如果它們連接在一起，承載能力將會降低，嘯叫將與輸出功率成正比。
當(dāng)輸出負(fù)載較大且接近電源功率極限時(shí)，開關(guān)變壓器可能進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)。在前一個(gè)周期中，開關(guān)管的占空比過大，導(dǎo)通時(shí)間過長，通過高頻變壓器傳輸?shù)哪芰窟^多。DC整流儲能電感的能量在此期間沒有完全釋放。根據(jù)PWM判斷，下一個(gè)周期沒有驅(qū)動信號導(dǎo)通開關(guān)管，或者占空比太小。此后的整個(gè)時(shí)間內(nèi)，開關(guān)關(guān)閉或接通時(shí)間過短。超過一個(gè)完整的能量釋放周期后，儲能電感的輸出電壓會下降，下一個(gè)周期開關(guān)管的占空比會更大...這個(gè)周期會使變壓器以較低的頻率振動(有規(guī)律的間歇全關(guān)周期或占空比劇烈變化的頻率)，并使較低頻率的聲音能被人耳聽到。
同時(shí)，與正常運(yùn)行相比，輸出電壓的波動也會增大。當(dāng)單位時(shí)間間歇全關(guān)周期數(shù)達(dá)到總周期數(shù)的相當(dāng)比例時(shí)，原本工作在超聲波頻段的變壓器振動頻率甚至?xí)档停M(jìn)入可聽頻率范圍，發(fā)出尖銳的高頻哨聲。此時(shí)開關(guān)變壓器工作在嚴(yán)重過載狀態(tài)，可能一直燒壞——這是很多電源燒壞前“尖叫”的由來，相信有用戶也有過類似的經(jīng)歷。
或者在負(fù)載較輕時(shí)。
在這種情況下，開關(guān)管也可能有間歇性的全關(guān)斷期，開關(guān)變壓器也是在過載狀態(tài)下工作，這也是非常危險(xiǎn)的。這個(gè)問題可以通過在輸出端預(yù)設(shè)虛擬負(fù)載來解決，但在一些“節(jié)能”或大功率的電源中還是時(shí)有發(fā)生。
當(dāng)沒有負(fù)載或負(fù)載過輕時(shí)
變壓器在運(yùn)行中產(chǎn)生的反電動勢不能被很好地吸收。這樣，變壓器會將許多雜波信號耦合到繞組。這種雜波信號包括許多不同頻譜的交流分量。也有很多低頻波。當(dāng)?shù)皖l波與變壓器的自然振蕩頻率一致時(shí)，電路就會形成低頻自激。變壓器的磁芯不會發(fā)出聲音。我們知道人的聽力范圍是20-20KHZ。因此，我們在設(shè)計(jì)電路時(shí)，通常會加入選頻電路。濾除低頻成分。最好在反饋回路中加入帶通電路，防止低頻自激?；蛘邔㈤_關(guān)電源設(shè)為固定頻率。
本文主要介紹了產(chǎn)生開關(guān)電源嘯叫的六個(gè)原因，并針對這六個(gè)原因給出了相應(yīng)的解決方案。這是一篇基礎(chǔ)文章。希望通過本文，當(dāng)你遇到開關(guān)電源時(shí)，可以用本文的方法自己解決。
