Мы разработали схему импульсного регулятора, используя импульсный регулятор с внутренним переключателем 1,5 МГц ( semtech.com/images/datasheet/sc185.pdf ). Vin — 5В, Vout — 3В3. У нас есть входной конденсатор (47 мкФ), выходной конденсатор (47 мкФ) и дроссель (1 мкГн). Проблема в том, что мы слышим звук высокой частоты, исходящий — предположительно — от индуктора, когда мы включаем систему. Кажется, что звук более заметен, когда цепь потребляет очень небольшое количество тока. По мере увеличения текущего спроса звук обычно становится незаметным, но не всегда.
Есть идеи, что мы могли сделать не так? Могу ли я предоставить более конкретную информацию? Я посмотрел на выход регулятора, непосредственно перед катушкой индуктивности, и увидел какой-то звон, но я не могу сказать, нормальный он или нет.
Обычные места, из которых исходит звук в электронных схемах, — это катушки индуктивности и керамические конденсаторы.
Перекрестное произведение тока и магнитного поля есть сила. Силы всегда действуют на две вещи, которыми в случае индуктора являются сердечник и отдельные отрезки провода, из которых состоят обмотки. На правильной частоте это может вызвать небольшую вибрацию обмотки, которую вы услышите как звук.
Керамические конденсаторы проявляют пьезоэлектрический эффект в разной степени. Более эффективная по емкости керамика также более восприимчива к этому. Если я правильно помню, титанат бария особенно хорош в этом, поскольку атом титана в решетке меняет два энергетических состояния, что также приводит к изменению его видимого размера. Да, керамика на самом деле сжимается и немного увеличивается в зависимости от напряжения.
У меня как раз недавно была проблема с этим в прототипах нового продукта. Конденсатор блока питания подвергался пульсациям 5-10 кГц, из-за чего вся плата издавала раздражающий скулящий звук. Я тестировал пять разных моделей от разных производителей, но у всех моделей с достаточной емкостью были проблемы с шумом. Теперь я неохотно переключился на алюминиевый электролит для этой части.
В вашем случае частота переключения 1,5 МГц слишком высока, чтобы ее можно было услышать, поэтому это не может быть частота переключения напрямую. Скорее всего у вас метастабильный блок питания и вы слышите колебания управления. На слышимой частоте пульсаций на выходе может не быть, но вы, вероятно, заметите небольшую разницу в рабочем цикле на этой частоте. При очень малых токах контур управления может вызывать всплески импульсов с некоторым мертвым временем между вспышками, которые могут иметь сильную составляющую в слышимом диапазоне. При более высоких токах система, вероятно, работает в непрерывном режиме и имеет более естественное демпфирование, поэтому отклик управления в слышимом диапазоне снижается.
Также посмотрите на потребляемый ток любого источника питания. Это может быть в слышимом диапазоне, что приводит к тому, что реакция управления источником питания также находится в слышимом диапазоне.
Ваш регулятор, вероятно, переходит в режим низкой частоты переключения при малых нагрузках для повышения эффективности. Это помещает вибрацию конденсатора в диапазон частот нашего слуха. Другая причина заключается в том, что при низких частотах переключения напряжение пульсаций конденсатора выше, что увеличивает амплитуду колебаний. Обойти керамические конденсаторы сложно, так как они обеспечивают хорошую плотность при достаточно низкой стоимости и хорошие ESR, частотные характеристики. Хороший способ избежать этого эффекта — разместить 2 таких конденсатора на противоположных сторонах печатной платы. Если вам нужна емкость 100 мкФ, все, что вам нужно сделать, это разместить 47 мкФ сверху и 47 мкФ точно на противоположной стороне печатной платы. Действие этих конденсаторов нейтрализуется, и плата больше не издает звуков. Намного дешевле, чем использование C0G или некоторых других специализированных конденсаторов.
тимрорр
зебонавт
м.Алинь
Что-то лучше
Стивенвх
Что-то лучше
Кортук