功率电感啸叫的原因
创始人
2025-12-22 17:07:38
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功率电感常被应用于DC/DC电源转换线路,功率电感上流过的脉冲电流,让电感也成为噪音发生源之一。但数百KHz~数MHz的开关频率, 超出人耳的可以听到的频率范围。

在一些特殊情况下,电感上出现20Hz~20KHz的脉冲电流,电感可能出现功率电感器将会发生振动,从而引起啸叫。

磁芯的磁致伸缩

电在工作时,磁芯与屏蔽磁芯被磁化,表现出铁磁性质,从而互相吸引产生振动。

磁芯与屏蔽磁芯间存在间隙,通过粘结剂封闭,胶水也无法完全抑制因互相吸引导致的振动。

在漏磁通形成的磁场中,电流会流过绕组,因此力会作用于绕组上(佛来明左手定则),从而使绕组发生振动,引发啸叫

全屏蔽型电感,磁通会在磁芯内部回流,因此几乎没有漏磁通

DC/DC电路开关频率变化也可能使电感啸叫

出于降低开关损耗与提高转换效率的需求,PMU在轻载时将从PWM 模式转换为PFM模式,当输出电容中储存的电能足以供给负载,不需要给电容充电时,需要等到储存的电能消耗到一定程度,DC/DC电路才再次开启给电容和负载供电,这就相当于降低了开关频率。

功率电感器的抗饱和能力不足

由于功率电感的抗饱和能力不足,大电流条件下电感量下降过快,导致电感上电流的峰值超过电源管理IC的限制,开关管被强制关断,电感上的电流逐渐回落,当线路达到某个条件后,开关管再次被开启。一旦电感上电流的频率落入音频频段,电感就可能出现啸叫。

负载波动

在非固定负载的条件下,例如功率放大芯片,负载所需的功率随需要处于动态调整阶段,负载从电源上吸取功率时大时小,可能导致DC/DC转换器处于DCM和CCM模式交替状态,或者供电电压/电流处理波动状态,当波动的频率较低时,电感可能出现啸叫情况。

PWM调光导致啸叫

对LED进行PWM调光时,如果PWM信号频率较低,处于20Hz~20KHz之间,电感上的脉冲电流将会使电感器振动,从而出现啸叫。

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