開關電源控制電路中開關管的通斷時間比，保持穩(wěn)定的電路電壓輸出，是非常常見的電源設計。但從事開關電源設計的人都知道，在測試開關電源的過程中，經常會聽到一些鳴笛聲，類似于高壓不好時的漏電聲，或者高壓電弧的聲音。那么當這些現(xiàn)象出現(xiàn)的時候，我們應該如何解決呢？
一般來說，出現(xiàn)開關電源嘯叫有幾個原因:
變壓器油漆浸漬不良
包括未浸漬靜置水。嘯叫引起的波形有峰值，但承載能力一般正常，這意味著輸出功率越高嘯叫越強，而功率越低可能越不明顯。一款72W充電器產品出現(xiàn)過負載不良的情況，發(fā)現(xiàn)這款產品對磁芯的材質有嚴格的要求。此外，當變壓器設計不好時，運行時振動也會產生異常噪音。
錯誤的Pwm接地布線
通常情況下，有些產品可以正常工作，但有些產品無法加載，可能無法開始振動，尤其是應用一些低功耗IC時，更有可能無法正常工作。比如SG6848測試板，由于一開始沒有對IC的性能有透徹的了解，憑經驗草草布局，結果測試時無法做寬電壓測試。
光耦工作電流點的布線誤差
當光耦的工作電流電阻的位置接在次級濾波電容的前面時，也有嘯叫的可能，尤其是負載較大時。
參考電壓調節(jié)器集成電路TL431接地故障
同一個二次參考穩(wěn)壓IC的接地與一次IC的接地要求相同，即不能直接與變壓器的冷熱地連接。如果它們連接在一起，承載能力將會降低，嘯叫將與輸出功率成正比。
當輸出負載較大且接近電源功率極限時，開關變壓器可能進入不穩(wěn)定狀態(tài)。在前一個周期中，開關管的占空比過大，導通時間過長，通過高頻變壓器傳輸?shù)哪芰窟^多。DC整流儲能電感的能量在此期間沒有完全釋放。根據(jù)PWM判斷，下一個周期沒有驅動信號導通開關管，或者占空比太小。此后的整個時間內，開關關閉或接通時間過短。超過一個完整的能量釋放周期后，儲能電感的輸出電壓會下降，下一個周期開關管的占空比會更大...這個周期會使變壓器以較低的頻率振動(有規(guī)律的間歇全關周期或占空比劇烈變化的頻率)，并使較低頻率的聲音能被人耳聽到。
同時，與正常運行相比，輸出電壓的波動也會增大。當單位時間間歇全關周期數(shù)達到總周期數(shù)的相當比例時，原本工作在超聲波頻段的變壓器振動頻率甚至會降低，進入可聽頻率范圍，發(fā)出尖銳的高頻哨聲。此時開關變壓器工作在嚴重過載狀態(tài)，可能一直燒壞——這是很多電源燒壞前“尖叫”的由來，相信有用戶也有過類似的經歷。
或者在負載較輕時。
在這種情況下，開關管也可能有間歇性的全關斷期，開關變壓器也是在過載狀態(tài)下工作，這也是非常危險的。這個問題可以通過在輸出端預設虛擬負載來解決，但在一些“節(jié)能”或大功率的電源中還是時有發(fā)生。
當沒有負載或負載過輕時
變壓器在運行中產生的反電動勢不能被很好地吸收。這樣，變壓器會將許多雜波信號耦合到繞組。這種雜波信號包括許多不同頻譜的交流分量。也有很多低頻波。當?shù)皖l波與變壓器的自然振蕩頻率一致時，電路就會形成低頻自激。變壓器的磁芯不會發(fā)出聲音。我們知道人的聽力范圍是20-20KHZ。因此，我們在設計電路時，通常會加入選頻電路。濾除低頻成分。最好在反饋回路中加入帶通電路，防止低頻自激。或者將開關電源設為固定頻率。
本文主要介紹了產生開關電源嘯叫的六個原因，并針對這六個原因給出了相應的解決方案。這是一篇基礎文章。希望通過本文，當你遇到開關電源時，可以用本文的方法自己解決。
