DC-DC电路发声问题，求专业解析

dck · 发表于 2013-8-21 21:29

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在DC-DC电路中，很多时候都会听到“滋滋”的声响。这种声音究竟是怎样产生的呢？
网上有很多解析，功率电感造成的或者是储能电容造成的。网上很多答案都感觉不是最根本的解析，又或者解析的很模糊。

有哪个高手，能给成详细专业的解析？

simplees · 发表于 2013-8-26 13:01

（以下是针对多电源的情况下）
1，电感发声；肯定的主的电感（主电源电感）；
原因；一般是多个电感并、串、搭在一起造成频率不匹配。
解决方法；1 避开两路输入电源的距离;应该都可以明白。
2，串磁珠、电阻。跨电阻，电容（并的意思，可做负载）。如果不会计算就一个一个的调式。

dck · 发表于 2013-8-22 09:11

我个人感觉，这个问题应该是反推分析，首先我们听到声音是由于DC-DC的某些器件通过某种方式，推动了它周围的空气以20Hz到20KHz范围内的频率振动，从而产生了人耳能听到的声音。

我现在不清楚的是，是何种器件以何种方式使得它周围的空气振动了？

kevin890505 · 发表于 2013-8-21 22:39

个人经验，最常见的原因有三种：
1，拍频因素，一般见于2个以上的DCDC级联系统（前后级联以及并联），如果DCDC的工作频率接近，但DCDC的工作频率都有一定误差，就算同样的两个DCDC，频率也不可能完全一样，这样，两个或者几个DCDC的工作纹波叠加，跟均拍频计算，叠加后的频率等于两个纹波的频率差，如果两者差值在10-20K范围内，刚好就是人的听觉范围，此时就会出现拍频，从而听到啸叫，
2，反馈环路造成震荡：单个多个系统都有可能，由于反馈环路没有充足的相位裕量，造成反馈比较临界，既有可能造成啸叫。
3，最简单的电感松动问题，验证方法就是如果用手按住电感啸叫明显减弱，即为电感应问题。

解决方法：1，此种情况一般最简单的可以通过DCDC的输入输出滤波电容电感调整来解决。或者从拍频机理上把两个DCDC的工作频率差别控制在10HZ以内，或者20KHZ以上，这样人就听不到了，比如使用一个400K的DC，一个1M的基本就不可能拍频了，或者选用支持自同步的DCDC使多个DCDC工作在一致的频率。
2，调整前馈电容大小，一般来说范围控制在几十到1000pF之内，如果不想计算就多试试几个值即可。
3，换电感，打胶，不解释。

zgq800712 · 发表于 2013-8-21 22:15

本帖最后由 zgq800712 于 2013-8-21 22:38 编辑

电流冲击大会叫，高频线圈松动会叫，其他的不清楚。
又一次我把原来的10uH的电感搞错了弄成100uH的了，然后在夜里我听到了叫声，很轻，然后换回10uH,好了，是DC DC Boost升压电路。
伺服电机上拆开控制箱有木有也有轻微的叫声听到过，不知道是IGBT管子还是电机线什么的。

dck · 发表于 2013-8-22 09:15

说明：我这个DC-DC的最大功率不超过15W（输出电压为6.7V，最大输出电流不大于2A，输入3.3~5V）。使用BOOST电路结构，电感使用贴片式功率电感2.2uH（5cm*5cm*2cm尺寸），最大电流大5A；电容贴片陶瓷电容10uF（封装1206）。

simplees · 发表于 2013-8-22 13:01

kevin890505 发表于 2013-8-21 22:39
0 P6 g& A. [2 u3 l) h; Y个人经验，最常见的原因有三种：3 T, R5 F: |8 I+ v9 ?
1，拍频因素，一般见于2个以上的DCDC级联系统（前后级联以及并联），如果 ...

非常有学问的回答。大伙看清楚了。
此一种情况；我经常遇到；也知道是关于这些问题。只是不会使用“拍频机理”请清晰的点化我一下。谢谢！
（我以前的解决办法是；避开两路输入电源的距离已经跨电阻电容等解决）

qiangqssong · 发表于 2013-8-22 16:22

楼上解释的很详细!!!

dck · 发表于 2013-8-22 18:59

在
http://forum.eettaiwan.com/FORUM ... forum_1377159123059

找到的解析，如下：（可惜不太看的懂）

下列回覆係個人於2月底所提出之comments，不知何故被刪除掉了，特再補貼如下：
一般而言，電子迴路(特別是功率模組)上之所以產生噪音(Acoustic Noise)，大致可歸納成下列幾項：
1. 電容效應噪音模式 (Capacitive, or Voltage Mode Noise) ，亦即因材料之介電特性 (負虛數軸度之電容) 所引生之機械諧振現象。
2. 電感效應噪音模式 (Inductive, or Current Mode Noise) ，亦即因材料之抗流特性 (正虛數軸度之電抗) 所引生之機械諧振現象。(根據馬克斯威爾定理，時變之電通，將引生一旋量之磁場)
3. 磁致伸縮效應噪音模式 (Magnetostriction Mode Noise) ，亦即材料因應磁場所產生在不同軸向不平衡之非線性伸縮所引生之機械諧振現象。 (如漁民所使用之聲納魚群探測器即為一使用範例)
4. 電暈效應噪音模式 (Corona Mode Noise) ，亦即材料因絕緣不良所產生局部放電 (Corona Discharging, or Arcing) ，而引生之空腔諧振現象。
而針對功率電感元件，因其線圈繞組特性，圈與圈間（或層與層間）之壓差均不大，絕緣漆膜之介電效果也都不賴，因而電容效應所引生噪音幾乎可以不計，但由電流（亦即時變之電通）所衍生旋量之磁場，經由高導磁材料（低磁阻鐵心）而流過相對等之磁通，就容易因磁力線之最短路徑效應，而讓鐵心與繞組間產生不可避免之吸斥現象（電感效應），又如迴路上寄生有大量較低頻（屬聲頻範圍內）之諧波（比如使用Burst mode來進行穩壓、穩流或調光），而又未能將鐵心與繞組牢牢固定住，或雖以epoxy類強膠來黏著，卻在後段作業之烘烤或客戶端迴焊作業，因不同材料不同膨脹係數所產生之熱應力而造成微裂之間隙形成，讓兩鐵心間享有自由活動空間而得以相互吸斥，『類』磁致伸縮效應噪音之產生自不可免！聞雞起舞，或雞鳴狗叫這是必然之結局！其它，如在高壓應用範圍（例如CCFT Inverter所使用之變壓器）上，如線圈繞組未有適當之絕緣規劃考量，而致高壓下繞組間或繞組內或繞組對周邊環境產生了輝光或弧光放電現象，激盪周邊空腔形成共振，噪音之產生當然也不可免！

zhanglaoye · 发表于 2013-8-23 09:46

dck 发表于 2013-8-22 09:15
( R6 Y6 A* r' f: W: @* _说明：我这个DC-DC的最大功率不超过15W（输出电压为6.7V，最大输出电流不大于2A，输入3.3~5V）。使用BOOST ...

很多理论性的问题上面的大侠已经分析，其实陶瓷电容有时也是噪音的罪魁祸首，我们分析下结构就知道，频率不是很高换高频固体铝电解或高分子电容。也可以用薄膜电容试试

iaiping · 发表于 2013-8-24 23:39

simplees 发表于 2013-8-22 13:01, k/ H7 A( G# |2 c) D/ W) a% P7 v
非常有学问的回答。大伙看清楚了。
. Z" z) q. v, b 此一种情况；我经常遇到；也知道是关于这些问题。只是不会使 ...

“避开两路输入电源的距离已经跨电阻电容等解决”嘛意思？避开距离已经跨接是嘛意思？在哪跨接了？

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