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谁说你没有毅力的,单身这件事,你不就坚持了好几十年吗?毒鸡汤

电容也会啸叫

2022-04-24     loonlog     3183     2

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在项目中,给投影的激光光源做DCDC电流源,由于是单DLP,RGB三色光需要进行调制,4k/60Hz输出,实现4K的方式靠抖动,所以光源的调制频率为240Hz,最终的结果就是电源板出现了很大的蜂鸣声,不靠谱的经验告诉我,肯定是电感的啸叫声,等后续在调整,谁知道后来,死活搞不定。

上图,是G通道的电流,G通道由于参与黄色调制,因此周期内会有两个脉冲

找厂家,淘宝,购买各种工艺、型号、参数的电感回来测试,依然无效;

用各种胶水固定电感,依然无效;

增添滤波电容依然无效;

此时开始怀疑,是不是电感在啸叫,是哪个电感在啸叫,偶然中,同事把电感通过飞线引出来,一听,电感根本没有声音!

上图是电感飞线出去测试图

是不是电容在啸叫,以前可从来没听说过电容会啸叫,结果网上一查,还真是有,MLCC电容,又是陶瓷电容,压电陶瓷片小喇叭不就是陶瓷工艺嘛,他们是不是就是同一种原理。

上图是MLCC电容啸叫的原理

之前用过GSM模块,在上电启动后,需要联网的时候,电源会有啸叫,网上说:GSM所用的PA电源,此电源线上的特点是功率波动大、波动频率为典型的217Hz,落入人耳听觉范围内(20Hz~20Khz),当GSM通话时,用专用听诊器听此电源线上的电容,很容易听到“滋滋”啸叫音。看来这个情况和我们遇到的情况是一样的。


1、现在板级DCDC的开关频率一版都在500k以上了,不太会因为开关频率造成响声,我们的应用就不属于这个种情况。

2、当电源处于轻载模式时,开关PWM是不连续的,会间歇性的工作,间歇性输出几个脉冲,这个间歇性脉冲的频率,也有可能被人耳听到。所以也要从电源或者负载的角度,来优化PFM工作时间歇性脉冲的工作频率,避免啸叫。我们这个光源的驱动电源,不会工作在轻载模式,因为大家都想让投影的输出亮度够亮,即使调暗,也不是轻载模式。

3、BUCK电感的饱和电流选取不合适时,有可能使得输出电流增加,会误触发电源进入过流保护,电源在正常工作模式和过流保护模式之间反复切换,也有一定可能性引起啸叫,电感选取一定要合适。这个问题属于设计参数问题,我们也检查了这种情况,也更换了很多类型和参数的电感。

4、我们本来就是大量的采用了带金属支架的MLCC,本来是可以减弱啸叫,但是我们在DC前端也用了很多不带支架的MLCC,所以,还是会有很大声音;只能换电容类型了。

5、网上说的布局方案,分两层放置,可行性不大,改变电容器类型是最靠谱的,我们最终选取了最彻底的方案,不在使用MLCC电容。


把电容更换成电解电容,或者固态电容,高分子材料电容

更换电感

板子啸叫没有了!

电路

电容也会啸叫
http://loonlog.com/2022/4/24/mlcc-scream/
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