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电子元气件的啸叫

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啸叫是板子上的器件发出了声音,我们都知道,声音是由物体振动产生的,且人耳能听到的声音频段为20Hz~20kHz。也就是说有啸叫,必然是有20Hz~20kHz的频段,且引起了器件振动。

那么我们便有了两个方向:振动和频段。

一、振动


要让物体产生振动,就需要一定的能量。这也就意味着啸叫一般是在功率路径上产生的。电流能力非常弱的电路,即使存在20Hz~20kHz的频段,也不一定能使得器件产生振动,即使产生了振动也很微弱,不足以被人耳听到。



在DC-DC电路中,通常有两种器件可能会产生啸叫:电容和电感。



电容:

在陶瓷电容器(MLCC)中,存在压电效应(逆压电效应),也就是给陶瓷电容施加电场时,其内部的电介质会发生形变,周期性的伸缩便产生了振动从而产生了啸叫。通常来说,DC-DC电路的啸叫主要是陶瓷电容产生的,且通常是输出或者输入电容。常规陶瓷电容内部的多层结构,比电解电容或固态电容更容易产生啸叫。在无法避免啸叫的情况下,可少用陶瓷电容作为输入输出电容,用电解电容或固态电容作为替代。



电感:

磁性元件具有磁致伸缩效应,也就是在磁化过程中,由于外磁场的变化而发生几何尺寸的变化,因而变化的电流可能会引起磁芯的振动产生啸叫。同时变化的电流也可能会导致电感线圈产生振动。通常来说,一体成型电感内部间隙更小,更不容易发出啸叫,可优化啸叫问题。



二、20Hz~20kHz频段


通常以下几种情况可能会产生20Hz~20kHz的频段。注意,以下情形只是可能产生20Hz~20kHz的频段,并不意味着一定会引起啸叫。



1、DC-DC工作不稳定。这是啸叫最为常见的情形。通常来说开关电源的开关频率在100kHz以上,电路稳定的情况下,即使有振动,人耳也听不到啸叫。如果DCDC电源产生了啸叫,第一优先就是确定电路工作是否稳定。大多数时候解决了稳定性问题,啸叫问题也会得到解决。



2、抖频。抖频功能会使得开关频率在一定范围内变化,从而降低EMI。抖频功能有可能会引入20Hz~20kHz的频段。



3、PWM调光。在进行PWM调光时,输出电流一般和PWM信号同频率。大多数调光芯片支持的PWM调光频率会处在20Hz~20kHz的频段。



4、AAM。AAM在轻载时通过降低开关频率来降低开关损耗,提高轻载效率。一般负载越小开关频率越低,在负载小到一定程度后,开关频率就可能降低到20kHz以下。



5、负载变化。很多应用的负载不是固定的,而是周期性变化的,某些负载有可能以20Hz~20kHz的频率变化。



如果电路出现了啸叫,优先排查是何原因产生了20Hz~20kHz的频段。如果该频段可以避免,则优先避免该频段。如果无法避免,可通过采用一体成型电感、用电解电容或固态电容代替陶瓷电容等方式来抑制啸叫。

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沙发
lidi911| | 2024-5-24 07:58 | 只看该作者
啸叫在开关电源模块中很常见

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板凳
szt1993| | 2024-7-22 13:10 | 只看该作者
如果电路出现了啸叫,优先排查是何原因产生了20Hz~20kHz的频段

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地板
jf101| | 2024-7-22 15:05 | 只看该作者
电子啸叫现在很普遍,主要是元气件使用上存在电磁或者电流问题

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5
中国龙芯CDX| | 2024-7-26 23:22 | 只看该作者
现在电脑主板出现啸叫的概率比较高

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6
l1uyn9b| | 2024-8-6 13:53 | 只看该作者
电子元器件的啸叫(也称为“嗡嗡声”或“啸叫声”)通常是指在电路中某些元件(如电感、电容、变压器等)在工作时发出的不正常的声音。这种现象可能由电磁振动原因引起的

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7
lamanius| | 2024-8-6 15:00 | 只看该作者
在高频或高电流的情况下,某些元器件(如变压器和电感)可能会因电磁力的作用而发生机械振动,导致发出声音

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8
su1yirg| | 2024-8-6 16:05 | 只看该作者
当电路中的某些元件(如电感和电容)在特定频率下工作时,可能会发生谐振,导致元件振动并产生声音。

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9
cen9ce| | 2024-8-6 17:07 | 只看该作者
如果电流在某些元件中波动较大,可能会导致元件的材料(如铁芯)发生微小的位移,从而产生啸叫声

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10
p0gon9y| | 2024-8-6 18:10 | 只看该作者
如果电路中存在不良接触或焊接不良,可能会导致电流不稳定,从而引发啸叫声。

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11
q1ngt12| | 2024-8-6 19:13 | 只看该作者
温度变化可能导致某些材料的膨胀或收缩,从而引起机械振动和声音

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12
lix1yr| | 2024-8-6 20:18 | 只看该作者
电路设计不合理(如布局不当、元件选择不当等)也可能导致啸叫现象

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13
g0d5xs| | 2024-8-7 07:30 | 只看该作者
如果某个元件(如变压器或电感)发出啸叫声,可以考虑更换该元件

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14
w2nme1ai7| | 2024-8-7 09:00 | 只看该作者
在某些情况下,可以通过增加阻尼材料(如橡胶垫)来减少振动和声音

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15
y1n9an| | 2024-8-7 11:15 | 只看该作者
如果是设计问题,可以考虑重新设计电路,选择合适的元件和布局

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16
LOVEEVER| | 2024-8-12 10:02 | 只看该作者
电子啸叫其实还是设计问题,合适的布局有利于减少故障

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