電感嘯叫產(chǎn)生的原因和解決方法
環(huán)形電感或者工形電感嘯叫問題,，在穩(wěn)壓電源電路的設計中經(jīng)常會遇到，根據(jù)穩(wěn)壓電源芯片的不同和外圍電路的不同,，解決方法也各不相同，本文的宗旨是分析電感嘯叫的根本原因,，并綜合各種不同的解決方法,，供學習參考和借鑒。
1.? 引言
H7710加密DTU 在摸底測試的時候發(fā)現(xiàn)過電感嘯叫的現(xiàn)象,，當時我們的處理方法是更換穩(wěn)壓電源電路輸出部分的電感,。在實際的應用中，我們處理的方法可以有多種多樣,，現(xiàn)在就專門針對此類問題,，探討和匯總電感嘯叫的根本原因及處理嘯叫的方法。
2.? 穩(wěn)壓電源電路的一般設計
2.1 降壓穩(wěn)壓電路
我們以較典型的34063減壓穩(wěn)壓芯片電路設計的典型電路來舉例,，一一分析如下：
不同品牌的34063最大工作頻率不同,，同樣的外圍電路，震蕩頻率也可能有差別,，輸出脈沖也有差異,。
上圖為34063 的標準設計圖例。
我們現(xiàn)在就來分析下此電路關鍵器件對性能參數(shù)的影響,，限流電阻R=R110//R111//R112//R113//R114.
該電阻的作用是檢測輸出電流,，當輸出電流超過閥值時，將關閉輸出電流,。根據(jù)負載瞬態(tài)最大電流的要求來調整限流電阻的取值,，使最大輸出電流不小于瞬態(tài)最大電流。
R115,，R116調整輸出電壓Vo=1.25*（1+R116/R115）,。
C112為內部震蕩電路的頻率調整電容，電容變小,，則頻率升高,，一般情況，輸出方波頻率等于該震蕩頻率,。頻率越高輸出紋波越小,。
L110電感量越大，則輸出紋波越小,，紋波的大小還會影響到輸出電壓調整的靈敏度,，紋波越小,，靈敏度越高，輸出電壓越穩(wěn)定,。但是芯片的SE腳將出現(xiàn)雜亂的窄脈沖開關電流波形,，L110電感容易嘯叫。紋波越大,，輸出靈敏度越低,，輸出電壓穩(wěn)定度降低，SE腳出現(xiàn)開關電流頻率較穩(wěn)定,，L110電感不會嘯叫,。
C115的ESR越小，則允許流經(jīng)電容的紋波電流越大,，保證電容使用壽命的同時,，紋波電壓也越小。同樣電容的容量越大,，紋波電壓也越小,。
R117為反饋電阻，把輸出方波疊加在鋸齒波上,，可以降低電壓調整靈敏度,，穩(wěn)定輸出方波電流，避免電感嘯叫,。
3.? 電感嘯叫的原因所在及解決方法
3.1 嘯叫的原因
穩(wěn)壓電源電路輸出的開關電流的頻率接近或落入音頻范圍,，或周期性方波群的周期頻率接近或落入音頻范圍。周期性電流經(jīng)過電感線圈,，產(chǎn)生交變磁場,，該電感線圈在交變磁場作用下產(chǎn)生振動而發(fā)出聲音。34063的輸出穩(wěn)壓是以PWM方式實現(xiàn)的,，芯片的最大占空比的限制以及輸出電壓,，決定了很低輸入電壓，而芯片的耐壓決定了額定輸入電壓,，在電壓調整靈敏度適當?shù)那闆r下,，輸入電壓變高，則輸出方波脈寬變窄,，即占空比變小,，當輸入電壓高到某個數(shù)值時，占空比無法再小,，為了繼續(xù)穩(wěn)壓,，不同的芯片有不同的處理方式，有的降低頻率,，有的則周期性的丟棄一些脈沖,。周期性丟棄的脈沖群如果周期頻率接近或落入音頻范圍，就會發(fā)生電感嘯叫的情況,，而如果降頻處理后的開關電流的頻率接近或落入音頻范圍,，也會引起電感的嘯叫。
3.2 嘯叫的解決辦法
提高輸出開關電流的頻率,。綜合考慮芯片增加的成本,，以及平率增高可引起的電感和上述C115電容參數(shù)可適當降低，引起的成本減少,。
當輸入輸出比較大時,，對于會周期性丟棄脈沖的芯片來講，可調整如上圖所示C112,，降低頻率,，來獲取更大的占空比調整范圍，避免出現(xiàn)周期性的方波群落入音頻的范圍,，從而避免電感的嘯叫,。
調整R117反饋電阻，即改變電壓調整靈敏度,，避免開關電流頻率出現(xiàn)接近或落入音頻周期范圍內的周期性方波群,。從而避免電感的嘯叫。
添加C111電容,，增加紋波反饋,，降低電壓調整靈敏度，避免開關電流頻率出現(xiàn)接近或落入音頻周期范圍內的周期性方波群,。從而避免電感的嘯叫,。
在紋波允許范圍內，適當加大紋波幅度,，必要的話多加一級濾波,。
L110 電感改善工藝，減小振動嘯叫,，如要求供應商增加浸漆工序等,。
3.3 實際測試開關電源電路波形
4.? 總結
本文重點介紹了電感嘯叫產(chǎn)生的根本原因，以及不同的解決方法及解決原理,。并針對34063穩(wěn)壓電源電路的標準設計圖例,，進行了詳細的分析解釋。對于電感嘯叫的問題,，可以舉一反三,，應用于其他電路中?？傊?，處理問題的方法和技巧思路是大同小異的,，具體的應用參考對應的穩(wěn)壓電源電路和電源芯片的datasheet，了解對應參數(shù)的意義即可,。本文的推出,，希望可以給大家一個詳細的對電感嘯叫問題的認識和理解，以及希望對此類問題的處理思路有個清晰的了解,。
