สิ่งที่อาจเป็นสาเหตุของเสียงระดับเสียงสูงมาจากวงจรควบคุมการเปลี่ยน

เราออกแบบวงจรควบคุมการสลับโดยใช้ 1.5Mhz, สวิตช์ภายใน, สวิตช์ควบคุม ( semtech.com/images/datsheet/sc185.pdf ) Vin คือ 5V, Vout คือ 3V3 เรามีตัวเก็บประจุอินพุต (47 ยูเอฟ) ตัวเก็บประจุเอาท์พุท (47 ยูเอฟ) และตัวเหนี่ยวนำ (1uH) ปัญหาคือว่าเราได้ยินเสียงระดับเสียงสูงมา - แน่นอนจากตัวเหนี่ยวนำเมื่อเราเปิดระบบ ดูเหมือนว่าเสียงจะมีความชัดเจนมากขึ้นเมื่อวงจรกำลังดึงกระแสจำนวนเล็กน้อยมาก เมื่อความต้องการในปัจจุบันเพิ่มขึ้นเสียงมักจะไม่สามารถสังเกตเห็นได้ แต่ไม่เสมอไป

ความคิดใด ๆ ที่เราอาจทำผิดพลาด? มีข้อมูลอื่น ๆ ที่ฉันสามารถให้ข้อมูลเพิ่มเติมเฉพาะเจาะจงได้หรือไม่? ฉันได้ดูเอาท์พุทควบคุมก่อนที่ตัวเหนี่ยวนำและฉันเห็นเสียงเรียกเข้าบางอย่าง แต่ฉันไม่สามารถบอกได้ว่าเสียงเรียกเข้าเป็นปกติหรือไม่

เสียงสถานที่ปกติมาจากวงจรอิเล็กทรอนิกส์คือตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุเซรามิก

ครอสโปรดัคของสนามกระแสและสนามแม่เหล็กคือแรง กองกำลังมักจะทำงานสองสิ่งซึ่งในกรณีของตัวเหนี่ยวนำคือส่วนแกนกลางและส่วนบุคคลของลวดที่ประกอบเป็นขดลวด ที่ความถี่ที่ถูกต้องสิ่งนี้สามารถทำให้การสั่นสะเทือนเล็กน้อยซึ่งคุณได้ยินเป็นเสียง

ตัวเก็บประจุเซรามิกมีเอฟเฟกต์ไฟฟ้าแบบ piezo ถึงองศาที่ต่างกัน ความสามารถในการผลิตเซรามิกที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นก็เป็นสิ่งที่อ่อนไหวเช่นกัน ถ้าฉันจำได้ถูกต้องแบเรียมติตาเนตจะดีเป็นพิเศษในเรื่องนี้เนื่องจากอะตอมของไทเทเนียมในตาข่ายเปลี่ยนไประหว่างสถานะพลังงานสองสถานะซึ่งทำให้มันเปลี่ยนขนาดได้อย่างชัดเจน ใช่แล้วเซรามิกมีการหดตัวและการเติบโตเล็กน้อยตามหน้าที่ของแรงดันไฟฟ้า

ฉันเพิ่งมีปัญหากับสิ่งนี้ในต้นแบบของผลิตภัณฑ์ใหม่ ตัวเก็บประจุของแหล่งจ่ายไฟอยู่ภายใต้ระลอกคลื่น 5-10 กิโลเฮิร์ตซ์ซึ่งทำให้ทั้งบอร์ดทำให้เกิดเสียงที่น่ารำคาญ ฉันทดสอบห้ารุ่นที่แตกต่างจากผู้ผลิตที่แตกต่างกัน แต่ทุกรุ่นที่มีความจุเพียงพอมีปัญหาเสียงรบกวน ตอนนี้ฉันเปลี่ยนมาใช้อลูมิเนียมอิเล็กโทรไลติคอย่างไม่เต็มใจสำหรับส่วนนั้น

ในกรณีของคุณความถี่สวิตชิ่งของคุณที่ 1.5 MHz นั้นสูงเกินกว่าที่จะได้ยินดังนั้นจึงไม่สามารถเป็นสวิตชิ่งความถี่ได้โดยตรง ส่วนใหญ่แหล่งจ่ายไฟของคุณมีความเสถียรเมตาและคุณได้ยินความผันผวนของการควบคุม อาจมีระลอกคลื่นเอาต์พุตไม่มากที่ความถี่เสียง แต่คุณอาจเห็นความแตกต่างเล็กน้อยในรอบการทำงานที่ความถี่นั้น ที่กระแสต่ำมากลูปควบคุมอาจทำให้เกิดการระเบิดของพัลส์พร้อมกับเวลาที่ตายระหว่างการระเบิดซึ่งอาจมีองค์ประกอบที่แข็งแกร่งในช่วงเสียง ในกระแสที่สูงขึ้นระบบอาจทำงานในโหมดต่อเนื่องและชื้นมากขึ้นซึ่งเป็นสาเหตุที่การตอบสนองการควบคุมในช่วงเสียงลดลง

ดูที่การดึงปัจจุบันของแหล่งจ่ายกำลังขับ นั่นอาจอยู่ในช่วงที่ได้ยินได้บังคับให้มีการตอบสนองต่อการควบคุมแหล่งจ่ายไฟในช่วงเสียงเช่นกัน

ตัวควบคุมของคุณอาจเข้าสู่โหมดความถี่สลับต่ำที่โหลดขนาดเล็กเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ สิ่งนี้ทำให้การสั่นสะเทือนของตัวเก็บประจุอยู่ในช่วงความถี่การได้ยินของเรา อีกเหตุผลหนึ่งคือที่ความถี่สวิตชิ่งต่ำแรงดันไฟฟ้าของคาปาซิเตอร์จะสูงกว่าซึ่งจะเป็นการเพิ่มความกว้างของการสั่นสะเทือน ยากที่จะได้รับรอบตัวเก็บประจุเซรามิกเพราะพวกเขาให้ความหนาแน่นที่ดีในราคาที่ต่ำพอและ ESR ที่ดีลักษณะความถี่ วิธีที่ดีในการหลีกเลี่ยงผลกระทบนี้คือมีตัวเก็บประจุ 2 ตัวที่วางอยู่ด้านตรงข้ามของ PCB หากคุณต้องการความจุ 100uF สิ่งที่คุณต้องทำก็คือวาง 47uF ไว้ด้านบนและ 47uF ที่อยู่ฝั่งตรงข้ามของ PCB ผลของตัวเก็บประจุเหล่านี้จะได้รับการตอบโต้และ PCB ไม่ส่งเสียงอีกต่อไป วิธีถูกกว่าการใช้ C0G หรือตัวเก็บประจุแบบพิเศษอื่น ๆ