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功率电感器有噪音-探讨一下解决的方法[伊达特]

作者:伊达特电感 发布时间:2020-08-18 09:57:47 浏览人数:309

  功率电感器有噪音怎么解决呢?基于以上问题,电感厂商给出以下解答!供各位厂家参考。

功率电感器jpg.jpg

  在笔记本电脑、平板电脑、智能手机、电视机以及车载电子设备等运行时,有时会听到"叽"的噪音。该现象称为"啸叫",导致该现象出现的原因可能在于电容器、电感器等无源元件。电容器与电感器的发生啸叫的原理不同,尤其是电感器的啸叫,其原因多种多样,十分复杂。本文章将就DC-DC转换器等电源电路的主要元件——功率电感器有噪音原因以及有效对策进行介绍。

  功率电感器有噪音的原因?

  功率电感器主体振动以及噪音扩大的机制

  当流过人耳可听范围频率的电流时,功率电感器主体发生的振动会引起啸叫。其振动原因以及噪音原因有以下几种可能。

  功率电感器的振动原因?

  1、磁性体磁芯磁致伸缩(磁应变)作用

  2、磁性体磁芯磁化导致相互吸引

  3、漏磁通导致绕组振动

  功率电感噪音放大原因:

  1、与其他元件接触

  2、与包括基板在内的组件整体固有振动数一致

  3、漏磁通导致对周边磁性体产生作用

  功率电感器啸叫原因:

  间歇工作、频率可变模式、负荷变动等可能导致人耳可听频率振动

  声波是在空气中传播的弹性波,人的听觉可听到大约20~20kHz频率范围的"声音"。在DC-DC转换器的功率电感器中,当流过人耳可听范围频率的交流电流以及脉冲波时,电感器主体会发生振动,该现象称为"线圈噪音",有时也会被听成啸叫现象。

  如何来有效改善功率电感器噪音问题?

  因此,为了改善该问题,在轻负荷情况下使用自动将PWM方式替换为PFM(脉冲调频)方式的DC-DC转换器。PFM方式是配合负荷减轻,在固定ON时间的情况下,对开关频率进行控制的方式。由于ON时间恒定,因此通过延长OFF时间,开关频率将会渐渐降低。由于开关损耗与频率成正比,因此通过降低频率可在轻负荷情况下实现高效化。但降低后的频率将会进入人耳可听的约20~20kHz的范围,此时功率电感器将会发生啸叫。

  1、负荷导致的啸叫:

  由于节省电池电力的目的,笔记本电脑等移动设备中运用有各类省电技术,为此可能会导致电感器发生啸叫。例如,出于兼顾低耗电量以及处理能力的目的,笔记本电脑CPU中带有周期性变更消耗电流的模式,当该周期处于人耳可听频率范围时,功率电感器可能会因该影响而产生啸叫。

  解释:DC-DC转换器中功率电感器的作用

  电感器可使直流电流顺利流过,而对于交流电流等发生变化的电流,则通过自感应作用,朝阻止发生变化的方向产生电动势,发挥电阻的作用。此时,电感器将电能转换为磁能,将其积攒起来,并在转换成电能后将其放出。该能量的大小与电感器电感值成正比。

  功率电感器也被称为功率线圈、功率扼流线圈,是用于DC-DC转换器等开关方式电源电路中的主要元件,通过与电容器进行协调,使开关器件ON/OFF所产生的高频脉冲更为平滑化。

  由于电源电路的功率电感器中会流过大电流,因此绕组型为主流产品。这是因为,通过将高导磁率的磁性体(铁氧体或软磁性金属)用于磁芯中,以较少巻数实现高电感值,从而可使产品更为小型化。为使用功率电感器的DC-DC转换器(非绝缘型及斩波方式)基本电路。

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