电感啸叫的原因和解决办法

电感啸叫就是指在20Hz-200Hz的电流激励频率下,电感会发出人耳能听见的吱吱声。 电感啸叫的原因之一是电感不固定形成空腔噪声。 接下来，详细为你说下电感啸叫的原因和解决办法

啸叫原因

1、PWM调光等DC-DC转换器间歇工作导致的啸叫

出于节能等目的，移动设备液晶显示器背光自动调光功能等引进了DC-DC转换器间歇工作。 这是根据使用环境照度，对背光亮度进行自动调光，从而延长电池使用时间的系统。

PWM调光通过200Hz左右的较低频率使DC-DC转换器进行间歇工作，并通过反复进行亮灯/熄灭操作来调整亮度。 在亮灯/熄灭的恒定循环中，调长亮灯时间时将会变亮，调短时则会变暗。 在200Hz左右的间歇工作中，眼睛基本上不会察觉背光频闪情况。 但由于其处于人耳可听频率中，因此当基板上贴装的功率电感器中流过间歇工作的电流时，电感器主体将会因频率影响而发生振动，从而导致出现啸叫。

2、负荷导致的啸叫

出于节省电池电力的目的，笔记本电脑等移动设备中运用有各类省电技术，为此可能会导致电感器发生啸叫。 例如，出于兼顾低耗电量以及处理能力的目的，笔记本电脑CPU中带有周期性变更消耗电流的模式，当该周期处于人耳可听频率范围时，功率电感器可能会因该影响而产生啸叫

3、大功率开关电源短路啸叫

当输出负载较大,接近电源功率极限时,开关变压器可能会进入一种不稳定状态:前一周期开关管占空比过大,导通时间过长,通过高频变压器传输了过多的能量; 直流整流的储能电感本周期内能量未充分释放,经PWM判断,在下一个周期内没有产生令开关管导通的驱动信号或占空比过小; 开关管在之后的整个周期内为截止状态,或者导通时间过短; 储能电感经过多于一整个周期的能量释放,输出电压下降,开关管下一个周期内的占空比又会大…… 如此周而复始,使变压器发生较低频率(有规律的间歇性全截止周期或占空比剧烈变化的频率)的振动,发出人耳可以听到的较低频率的声音。

4、空载

负载很轻时开关管也有可能出现间歇性的全截止周期，开关变压器同样工作在超载状态，同样非常危险。 针对此问题，可通过在输出端预置假负载的方法解决，但在一些“节省”的或大功率电源中仍偶有发生。 当不带载或者负载太轻时，变压器在工作时所产生的反电势不能很好的被吸收。 这样变压器就会耦合很多杂波信号到你的1.2绕组。 这个杂波信号包括了许多不同频谱的交流分量。 其中也有许多低频波，当低频波与你变压器的固有振荡频率一致时，那么电路就会形成低频自激。

5、PWM IC接地走线失误

通常产品表现为会有部分能正常工作，但有部分产品却无法带载并有可能无法起振的故障，特别是应用某些低功耗IC时，更有可能无法正常工作。

6、光耦工作电流点走线失误

当光耦的工作电流电阻的位置连接在次级滤波电容之前时也会有啸叫的可能，特别是当带载越多时更甚。

解决办法

1、降低负载电流或更换功率稍微大些的DC-DC。

2、从根本上解决占空比的不稳定，一般是控制环路的小信号被噪声干扰，DC/DC的占空比需要调节到很稳定。

3、更换电感，调节电容，也会改善，但绝对消除不易。

审核编辑：汤梓红