浅析电感噪音以及解决办法

【导读】噪声的是由物体振动产生的，下面我们以扬声器为例了解下振动原理。扬声器不是将电能直接转换成声能，而是利用载体电流（音圈或线圈）在磁铁之间相互作用，使音圈振动而带动针膜振动：

噪音产生的原理

噪声的是由物体振动产生的，下面我们以扬声器为例了解下振动原理。

扬声器不是将电能直接转换成声能，而是利用载体电流（音圈或线圈）在磁铁之间相互作用，使音圈振动而带动针膜振动：

电能——机械能——声能。

扬声器：当线圈两端电流方向发生变化时，在永久磁体的磁场直接相互作用，使音圈振动而带动振动膜振动。电能——机械能——声能。

扬声器是利用线圈两端电流变化时会生产机械动能而发出声音，电感可以制做成扬声器吗？

假设是把电感的线圈加上振动膜，且做一个小的音腔，电感就变成了一个喇叭了其实即便不在电感线圈上加振动膜和音腔，在电感两端加上足够大的驱动电流，电感也可以发出声音开，只是机械能转换为声能的效率很低，声音很小，发出的音量很低，不易听见！

电感会不会也生产噪音？

如果耳朵能听到啸叫（吱吱声），可以肯定电感两端存在一个20HZ-20KHZ（人耳范围）左右的开关电流。

例如DC-DC的电感啸叫，由于负载电流过大DC内部有一个限流保护电路，当负载超过IC内部的开关（MOS）电流时，限流检测电路判断负载电流过大，会立即调整DAC内部开关站空比，或者立即停止开关工作，直到检测负载电流在标准范围内时，在重新启动正常的工作开关。从停止开关到重启开关的时间周期正好是几KHZ的频率，正因为这个周期的开关频率生产啸叫。

啸叫噪音的大小与电感绕制的质量有一定关系，绕制较松，其产生的啸叫声将越大。

电感发出声音条件：

1、通过电感的电流生产大小的变化→这会引起磁通量的变化。

2、电感周围存在导体，使其足以发生楞次效应 →导体感应到电感的磁通，而生产了相斥的磁场→灯具的铝毂 /电容提供了这个条件 。

我们都知道磁铁同性相斥异性相吸，电感/变压器在工作时内部会产生较强的交变磁场，处于这个磁场中的磁芯、线圈都会受到磁场的作用力，如果在力的作用下发生了周期性的振动、摩擦、材料变形等，便会产生噪声，高频激励源和复杂的机械结构形成的振动系统可能导致人耳可闻的噪音出现。

线圈振动引起电感噪音

电感线圈匝与匝之间间隙较大，排列不够紧密，若胶水没有完全渗透到线圈缝隙之间使其固定，很容易引起噪音。

交流电流的方向是随频率在不断改变，正因为如此，使得线圈匝与匝之间产生相互吸斥现象，随着频率的升高，这种吸斥现象演变为振动，倘若振动频率在20HZ-20KHZ之间（音频：人耳朵能听到的频率范围），就形成了噪音。

解决办法：

1.线包与磁芯间的楞次定律→加强固定线包，以限制其移动的空间。含浸线圈，或加粗线径。

2.磁芯跟磁芯间的楞次定律 →透过使用胶来固定，限制其可移动的空间来解决 。

磁伸缩（磁畸变）引起电感噪音

电感所用的磁芯材料基本都属于软磁性材料，磁性材料的原料磁粉，有磁力格化现象（磁伸缩），即当磁芯内部的磁粉被磁化时，材料的体积会发生轻微的变化，随着电压的提高，频率的增加，这种变化会越来越激烈，最终发展成为振动，倘若磁芯与磁芯结合部分存在间隙，很容易产生共鸣发出噪音。

解决办法：

1、组装时候尽量减小磁芯与磁芯粘接面之间的间隙，夹子的力度适当均匀，务必要做到磁芯与磁芯之间接触紧密，另外磁芯中柱气隙处的间隙空间往往最容易产生共振，最好的方法是将其用胶水完全填充。

2、换磁畸变量小的高磁通密度磁芯材质：畸变小，振动小，能有效的减小噪音。

3、换磁芯粉末细的材料，我們可以使用粒径更小的铁粉,以降低顆粒間Gap距离,增加Gap數量.其作用是导致磁壁間摩擦所产生的振动頻率超出一般听力20KHz的范围。

注：将振动频率超出20KHZ以上人耳朵就听不到了

电路谐振引起的噪音

电路会有寄生电容的存在，当电源频率达到和非常接近电路本身LC固有频率时发生谐振，而恰好谐振频率点刚好落在音频的范围之内

时，形成噪音。

解决办法：

1、调整电源管理IC的输出频率以避开谐振频率点。

2、调整电感值，避开谐振频率点。（如取感值的上,下限,其意义是改变谐振频率）

电晕效应引起噪音

材料因绝缘不良所产生局部放电，主要表现为，漆包线绝缘不良，匝与匝之间的漆包膜有破损，划伤，针孔等，在某些高压情况下对周边环境产生了放电现象，激荡周边空腔形成共振。

解决办法：

1、线圈含浸处理，通过含浸的方法，加强线圈的绝缘性能。

2、更换品质更好的漆包线材。

电感超负荷工作

实际工作电流太大，达到或超出额定电流1/3以上有可能会引起电感发出噪音。

解决办法：

1、降低磁芯的有效导磁率，增加线圈匝数。

2、增加磁芯的窗口有效截面积。

磁芯研磨不平引起噪音

在生产过程中，一般大电流电感的磁芯都需要研磨气隙，倘若气隙研磨不够平整（尤其是中柱的气隙），附近的磁通方向便会发生扭曲，造成磁通拥挤的情况，很有可能导致噪音产生。

解决办法：

磁芯气隙研磨平整。

磁芯材料破损

成品磁芯破裂，中柱断裂，磁芯内部的磁粉被磁化时，由于存在磁伸缩现象（磁畸变：前面已经有做讲解），产生噪音。

解决办法：

1、选用强度好的磁芯材料生产。

2、选用柔性的膨胀系数小的胶水来做填充之用。

PCB走线的设计，附近磁场的辐射

PCB板走线设计不合理，比如说走线构成闭环，造成很强的EMI辐射强度，干扰电感。走线设计不合理，造成电路谐振等都会使噪音产生。

另外附近磁场辐射也会造成电感发出噪音。

解决办法：

1、与客户沟通协商，调整电路设计。

2、调整电感的位置，远离干扰，远离辐射。

以上只是对一些常见的电感噪音问题进行简单的分析说明，大家都知道振动才会发出声音，电感噪音的产生也是同样的道理，我们在处理这类问题的时候只有找到振动发声的源头，才能采取科学合理的应对措施来解决问题。

审核编辑：汤梓红