凡是做過(guò)開(kāi)發(fā)工作的人員都有這樣的經(jīng)歷，測試開(kāi)關(guān)電源或在實(shí)驗中有聽(tīng)到類(lèi)似產(chǎn)品打高壓不佳的漏電聲響或高壓拉弧的聲音不請自來(lái)：其聲響或大或小，或時(shí)有時(shí)無(wú);其韻律或深沉或刺耳，或變化無(wú)常者皆有。
1、變壓器(Transformer)浸漆不佳：包括未含浸凡立水(Varnish)。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甚之,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)帶載不佳的經(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。(此款產(chǎn)品客戶(hù)要求較為嚴格)補充一點(diǎn)，當變壓器的設計欠佳也有可能工作時(shí)振動(dòng)產(chǎn)生異響。
2、 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。
3、光耦(Opto Coupler)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。
4、基準穩壓(Regulator)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 )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“嘯叫”。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。
5、空載
或者負載很輕時(shí)開(kāi)關(guān)管也有可能出現間歇性的全截止周期，開(kāi)關(guān)變壓器同樣工作在超載狀態(tài)，同樣非常危險。針對此問(wèn)題，可通過(guò)在輸出端預置假負載的方法解決，但在一些“節省”的或大功率電源中仍偶有發(fā)生。當不帶載或者負載太輕時(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 )耦合很多雜波信號到你的1.2繞組。這個(gè)雜波信號包括了許多不同頻譜的交流分量。其中也有許多低頻波，當低頻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(tīng)覺(jué)范圍是20--20KHZ。所以我們在設計電路時(shí)，一般都加上選頻回路。以濾除低頻成份。從你的原理圖來(lái)看，你zui好是在反饋回路上加一個(gè)帶通電路，以防止低頻自激.或者是將你的開(kāi)關(guān)電源做成固定頻率的即可。
6、大功率開(kāi)關(guān)電源短路嘯叫
相信大家遇到過(guò)這種情況，開(kāi)關(guān)電源在滿(mǎn)載后突然將電源短路測試，有時(shí)候會(huì )聽(tīng)到電源有嘯叫的情況;或者是在設置電流保護時(shí)，當電流調試到某一段位，會(huì )有嘯叫，其嘯叫的聲音抑揚頓挫，甚是煩人，究其原因主要為以下：
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 )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. 空載,或者負載很輕時(shí)開(kāi)關(guān)管也有可能出現間歇性的全截止周期,開(kāi)關(guān)變壓器同樣工作在超載狀態(tài),同樣非常危險.
針對此問(wèn)題,可通過(guò)在輸出端預置假負載的方法解決,但在一些“節省”的或大功率電源中仍偶有發(fā)生.當不帶載或者負載太輕時(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 )耦合很多雜波信號到你的1.2繞組.這個(gè)雜波信號包括了許多不同頻譜的交流分量.其中也有許多低頻波,當低頻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(tīng)覺(jué)范圍是20--20KHZ.所以我們在設計電路時(shí),一般都加上選頻回路.以濾除低頻成份.從你的原理圖來(lái)看,你zui好是在反饋回路上加一個(gè)帶通電路,以防止低頻自激.或者是將你的開(kāi)關(guān)電源做成固定頻率的即可。
實(shí)例：
我們現在就來(lái)分析下此電路關(guān)鍵器件對性能參數的影響，限流電阻R=R110//R111//R112//R113//R114.
該電阻的作用是檢測輸出電流，當輸出電流超過(guò)閥值時(shí)，將關(guān)閉輸出電流。根據負載瞬態(tài)zui大電流的要求來(lái)調整限流電阻的取值，使zui大輸出電流不小于瞬態(tài)zui大電流。
R115，R116調整輸出電壓Vo=1.25*(1+R116/R115)。
C112為內部震蕩電路的頻率調整電容，電容變小，則頻率升高，一般情況，輸出方波頻率等于該震蕩頻率。頻率越高輸出紋波越小。
L110電感量越大，則輸出紋波越小，紋波的大小還會(huì )影響到輸出電壓調整的靈敏度，紋波越小，靈敏度越高，輸出電壓越穩定。但是芯片的SE腳將出現雜亂的窄脈沖開(kāi)關(guān)電流波形，L110電感容易嘯叫。紋波越大，輸出靈敏度越低，輸出電壓穩定度降低，SE腳出現開(kāi)關(guān)電流頻率較穩定，L110電感不會(huì )嘯叫。
C115的ESR越小，則允許流經(jīng)電容的紋波電流越大，保證電容使用壽命的同時(shí)，紋波電壓也越小。同樣電容的容量越大，紋波電壓也越小。
R117為反饋電阻，把輸出方波疊加在鋸齒波上，可以降低電壓調整靈敏度，穩定輸出方波電流，避免電感嘯叫。
穩壓電源電路輸出的開(kāi)關(guān)電流的頻率接近或落入音頻范圍，或周期性方波群的周期頻率接近或落入音頻范圍。周期性電流經(jīng)過(guò)電感線(xiàn)圈，產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，該電感線(xiàn)圈在交變磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生振動(dòng)而發(fā)出聲音。34063的輸出穩壓是以PWM方式實(shí)現的，芯片的zui大占空比的限制以及輸出電壓，決定了zui低輸入電壓，而芯片的耐壓決定了zui高輸入電壓，在電壓調整靈敏度適當的情況下，輸入電壓變高，則輸出方波脈寬變窄，即占空比變小，當輸入電壓高到某個(gè)數值時(shí)，占空比無(wú)法再小，為了繼續穩壓，不同的芯片有不同的處理方式，有的降低頻率，有的則周期性的丟棄一些脈沖。周期性丟棄的脈沖群如果周期頻率接近或落入音頻范圍，就會(huì )發(fā)生電感嘯叫的情況，而如果降頻處理后的開(kāi)關(guān)電流的頻率接近或落入音頻范圍，也會(huì )引起電感的嘯叫。
解決方法
提高輸出開(kāi)關(guān)電流的頻率。
當“輸入輸出比”較大時(shí)，對于會(huì )周期性丟棄脈沖的芯片來(lái)講，可調整如上圖所示C112，降低頻率，來(lái)獲取更大的占空比調整范圍，避免出現周期性的方波群落入音頻的范圍，從而避免電感的嘯叫。
調整R117反饋電阻，即改變電壓調整靈敏度，避免開(kāi)關(guān)電流頻率出現接近或落入音頻周期范圍內的周期性方波群。從而避免電感的嘯叫。
添加C111電容，降低電壓調整靈敏度，避免開(kāi)關(guān)電流頻率出現接近或落入音頻周期范圍內的周期性方波群。從而避免電感的嘯叫。
在紋波允許范圍內，適當加大紋波幅度，必要的話(huà)多加上等濾波。
L110 電感改善工藝，減小振動(dòng)嘯叫，如要求供應商增加浸漆工序等。