電源音頻噪聲的產(chǎn)生與抑制方法——大功率開關(guān)電源短路嘯叫

武漢長信電氣發(fā)展有限公司成立于1997年,公司主要生產(chǎn)高低壓輸出配電成套設(shè)備,機(jī)電工程設(shè)計(jì),同時(shí)還代理施耐德、ABB、西門子、正泰、天正電氣等。公司在成套輸配電設(shè)備、系統(tǒng)及解決方案,致力于使客戶發(fā)電和使用電力更加安全、可靠、節(jié)能和環(huán)保。幫助客戶提高電力使用率,降低能耗,減少碳排放量、創(chuàng)造良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。獲得了客戶一致好評(píng),尤其是同行業(yè)界的認(rèn)可,并順利通過TCCC中國國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證。產(chǎn)品以廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施、能源、工業(yè)、商業(yè)、樓宇、民用住宅、如國家電廠、鐵路、碼頭、酒店、等國家重點(diǎn)工程。公司堅(jiān)持以人為本,高度重視引進(jìn)人才、培養(yǎng)人才、留住人才，為客戶供應(yīng)產(chǎn)品的同時(shí)也積極承擔(dān)了社會(huì)責(zé)任，得到了社會(huì)的廣泛認(rèn)可。

相信大家遇到過這種情況，開關(guān)電源在滿載后突然將電源短路測試，有時(shí)候會(huì)聽到電源有嘯叫的情況;或者是在設(shè)置電流保護(hù)時(shí)，當(dāng)電流調(diào)試到某一段位，會(huì)有嘯叫，其嘯叫的聲音抑揚(yáng)頓挫，甚是煩人，究其原因主要為以下：

當(dāng)輸出負(fù)載較大,接近電源功率極限時(shí),開關(guān)變壓器可能會(huì)進(jìn)入一種不穩(wěn)定狀態(tài):前一周期開關(guān)管占空比過大,導(dǎo)通時(shí)間過長,通過高頻變壓器傳輸了過多的能量;直流整流的儲(chǔ)能電感本周期內(nèi)能量未充分釋放,經(jīng)PWM 判斷,在下一個(gè)周期內(nèi)沒有產(chǎn)生令開關(guān)管導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)信號(hào)或占空比過小;開關(guān)管在之后的整個(gè)周期內(nèi)為截止?fàn)顟B(tài),或者導(dǎo)通時(shí)間過短;儲(chǔ)能電感經(jīng)過多于一整個(gè)周期的能量釋放,輸出電壓下降,開關(guān)管下一個(gè)周期內(nèi)的占空比又會(huì)大…… 如此周而復(fù)始,使變壓器發(fā)生較低頻率(有規(guī)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(dāng)單位時(shí)間內(nèi)間歇性全截止周期數(shù)量達(dá)到總周期數(shù)的一個(gè)可觀比例時(shí),甚至?xí)钤竟ぷ髟诔曨l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“嘯叫”。此時(shí)的開關(guān)變壓器工作在嚴(yán)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,相信有些用戶曾經(jīng)有過類似的經(jīng)歷?？蛰d,或者負(fù)載很輕時(shí)開關(guān)管也有可能出現(xiàn)間歇性的全截止周期,開關(guān)變壓器同樣工作在超載狀態(tài),同樣非常危險(xiǎn)。

針對(duì)此問題,可通過在輸出端預(yù)置假負(fù)載的方法解決,但在一些“節(jié)省”的或大功率電源中仍偶有發(fā)生，當(dāng)不帶載或者負(fù)載太輕時(shí),變壓器在工作時(shí)所產(chǎn)生的反電勢不能很好的被吸收。這樣變壓器就會(huì)耦合很多雜波信號(hào)到你的1.2繞組。這個(gè)雜波信號(hào)包括了許多不同頻譜的交流分量。其中也有許多低頻波,當(dāng)?shù)皖l波與你變壓器的固有振蕩頻率一致時(shí),那么電路就會(huì)形成低頻自激。變壓器的磁芯不會(huì)發(fā)出聲音。我們知道,人的聽覺范圍是20--20KHZ。所以我們在設(shè)計(jì)電路時(shí),一般都加上選頻回路，以濾除低頻成份。