变压器啸叫的原理
变压器的啸叫声主要是由于变压器的激磁成分中含有低频振荡,使得磁芯的磁分子在这个低频磁场下运动,产生机械振动,从而引起周围空气的振动。由于人耳的可闻频率大约在20Hz到20kHz,如果这个空气的振动在此范围内,最终传到人耳朵而被听见。
变压器啸叫的原因
开关电源变压器发生啸叫的原因主要有四个方面:变压器的工艺问题、变压器的环路问题、变压器的铁心问题以及开关电源的负载问题,下面一一分析:
1、变压器的工艺问题
01浸漆烘干不到位,导致磁芯不牢固引起机械振动而发出响声;
02气隙的长度不适合,导致变压器的工作状态不稳定而发出响声;
03线包没有绕紧也可能导致响声;
04磁芯组合有气隙存在,高频时引起空气振动而发出响声(变压器如果经过真空全浸,一般不会发声) 。
2、变压器的环路问题变压器的环路问题
即指变压器的环路发生振荡从而引起变压器发生啸叫。
01电路板布线不当,从而造成干扰引发振荡,导致响声;
02反馈回路参数设置不当,导致环路不稳定以致产生振荡而发出响声;
03环路中元器件的质量问题,如输入滤波电容容量不足,输出整流快恢复二极管质量不好,功率MOS管质量不好,RCD反冲吸收回路的高压电容或二极管质量不好等等,这些问题都有可能导致震荡而引起响声。
3、变压器的铁心问题
01变压器铁心发生饱和时,线圈中电流增大,变压器发热并产生自激震荡,线圈的振荡引起周围空气的振动从而发出响声。
4、开关电源的负载问题
01开关电源在空载或轻载的情况下,在某些工作点处会发生振荡现象,表现为变压器的啸叫和输出的不稳定。发生这种现象是由于空载/轻载时,开关瞬时开通时间过大从而造成输出能量太大,进而电压过冲也很大,需要较长的时间去恢复到正常电压,因此开关需停止工作一段时间,这样开关就工作于间歇性工作模式,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。
02变压器工作在严重的超载状态,时刻都有烧毁的可能——这就是许多电源烧毁前“惨叫”的由来。
审核编辑:汤梓红
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原文标题:电源变压器啸叫的原因解析
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