凡是做過開發(fā)工作的人員都有這樣的經(jīng)歷，測(cè)試開關(guān)電源或在實(shí)驗(yàn)中有聽到類似產(chǎn)品打高壓不良的漏電聲響或高壓拉弧的聲音不請(qǐng)自來：其聲響或大或小，或時(shí)有時(shí)無；其韻律或深沉或刺耳，或變化無常者皆有。
音頻噪聲一般指開關(guān)電源自身在工作的過程中產(chǎn)生的，能被人耳聽到頻率為20－20kHz的音頻信號(hào)。電子和磁性元件的振蕩頻率在人耳聽覺范圍內(nèi)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生能聽見的信號(hào)。這種現(xiàn)象在電力變換研究初期已為人知。以50和60Hz工頻工作的變壓器常常產(chǎn)生討厭的交流噪聲。如果負(fù)載以音頻元件調(diào)制，以恒定超聲頻率工作的開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器也會(huì)產(chǎn)生音頻噪聲。
低功率電平時(shí)，音頻信號(hào)通常與轉(zhuǎn)換器無關(guān)．但是，設(shè)計(jì)人員可能希望降低其電路的聲波發(fā)射．低功率AC－DC轉(zhuǎn)換器中，將50或60Hz變壓器的鐵心薄片焊接在一起，能使交流噪聲降至容許的水平。高頻開關(guān)轉(zhuǎn)換器中的鐵氧體變壓器也采用了類似的技木。
過去常用高級(jí)音頻工程設(shè)備來研究開關(guān)電源的聲波輻射。這種裝置可以非常精確地測(cè)量絕對(duì)聲壓級(jí)和聲譜，但人類對(duì)聲音的感覺是很主觀的．很難說多大的聲音是能聽到的，更難以確定的是在特定應(yīng)用中多大的聲音會(huì)被認(rèn)為是難以忍受的噪聲。
聲波輻射與電磁輻射相似，但沒有用于衡量聽覺容忍度的通用基準(zhǔn)。因此，設(shè)計(jì)者可以依據(jù)以下方針來處理與音頻噪聲相關(guān)的問題，減少產(chǎn)品的聲音輻射。
電源音頻噪聲的產(chǎn)生與抑制方法
一：變壓器產(chǎn)生的音頻噪聲
在大多數(shù)反激式轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中，變壓器是主要的音頻噪聲源。試驗(yàn)板上第一個(gè)變壓器原型產(chǎn)生的噪聲往往令人吃驚．采用眾所周知的恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)技巧將基本上消除噪聲而不增加額外的費(fèi)用．在裝配原型變壓器時(shí)要注意成品性能的可重復(fù)性。
有一些機(jī)制會(huì)產(chǎn)生變壓器噪聲，每種都會(huì)產(chǎn)生發(fā)出聲音的機(jī)械位移。這些機(jī)制包括：
相對(duì)運(yùn)動(dòng)—磁芯兩部分間的吸引力使其移動(dòng)，壓迫將其分隔的介質(zhì)。
撞擊—如果兩塊磁芯的表面能接觸，它們響應(yīng)磁通激勵(lì)而移動(dòng)會(huì)使二者碰撞或刮擦。
彎曲—僅在EE或EI結(jié)構(gòu)的磁芯中間腿存在的裂隙，可使磁芯各部分沿其間吸引力的方向。
磁致伸縮—磁芯材料的尺寸隨磁通密度變化．普通功率的鐵氧體的變化率小于1ppm。
骨架移動(dòng)—磁芯片的位移可通過骨架傳送和放大。
線圈移動(dòng)—線圈中的電流產(chǎn)生移動(dòng)這些導(dǎo)線的吸引力和排斥力。
移動(dòng)源共同作用，形成了復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，它能在人耳聽力范圍內(nèi)的一個(gè)或幾個(gè)頻點(diǎn)上，產(chǎn)生強(qiáng)烈的共振．10W以下離線反激式轉(zhuǎn)換器常用的結(jié)構(gòu)一般產(chǎn)生10kHz到20kHz的共振．當(dāng)磁通激勵(lì)的基頻或其諧波經(jīng)過機(jī)械共振區(qū)域時(shí)，移動(dòng)發(fā)出聲音。設(shè)計(jì)者應(yīng)全程變換負(fù)載以檢驗(yàn)音頻噪聲，特別是需要?jiǎng)討B(tài)負(fù)載時(shí)。
這些機(jī)制產(chǎn)生噪聲的大小根據(jù)各自所處的不同位置決定。幸運(yùn)的是，設(shè)計(jì)者可以應(yīng)用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)技術(shù)來有效衰減各種機(jī)制產(chǎn)生的音頻噪聲。
以下簡(jiǎn)單講解能有效衰減各種機(jī)制產(chǎn)生的音頻噪聲的常見方法。
首先變壓器要采用均勻浸漬，從而能有效填充線圈與線圈之間、線圈與骨架之間、骨架與磁芯之間的固有空隙，降低活動(dòng)部件發(fā)生位移的可能性，必要時(shí)可以再磁性元件與線路板接觸面填充白膠或噴涂三防漆，進(jìn)一步減小機(jī)械振動(dòng)的空間，有效降低噪聲。
在條件允許的情況下盡量降低峰值磁通密度，要充分考慮高溫時(shí)的飽和磁通密度，留足夠余量防止工作曲線進(jìn)入非線性區(qū)，可以有效降低變壓器的音頻噪聲，有實(shí)驗(yàn)證明峰值磁通密度從3000高斯降為2000高斯即可將發(fā)出的噪音降低5dB到15dB。
條件允許可以使用非晶、超微晶合金等軟磁材料，它們的磁均勻一致性遠(yuǎn)比一般鐵氧體好得多，磁致伸縮效應(yīng)趨于零，因此對(duì)應(yīng)力不敏感。
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