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(shè)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(xué)習(xí)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(dāng)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(yīng)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(shè)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖例,。

我們現(xiàn)在就來分析下此電路關(guān)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(dāng)輸出電流超過閥值時,，將關(guān)閉輸出電流,。根據(jù)負(fù)載瞬態(tài)最大電流的要求來調(diào)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(diào)整輸出電壓Vo=1.25*（1+R116/R115）。

C112為內(nèi)部震蕩電路的頻率調(diào)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(diào)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(guān)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(guān)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(diào)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(guān)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(diào)整靈敏度適當(dāng)?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(dāng)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(guān)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(guān)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(dāng)降低,，引起的成本減少,。

當(dāng)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(diào)整如上圖所示C112,，降低頻率，來獲取更大的占空比調(diào)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(diào)整R117反饋電阻,，即改變電壓調(diào)整靈敏度,，避免開關(guān)電流頻率出現(xiàn)接近或落入音頻周期范圍內(nèi)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(diào)整靈敏度,，避免開關(guān)電流頻率出現(xiàn)接近或落入音頻周期范圍內(nèi)的周期性方波群,。從而避免電感的嘯叫。

在紋波允許范圍內(nèi),，適當(dāng)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(yīng)商增加浸漆工序等。

3.3 實際測試開關(guān)電源電路波形

4.? 總結(jié)

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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖例，進(jìn)行了詳細(xì)的分析解釋,。對于電感嘯叫的問題,，可以舉一反三，應(yīng)用于其他電路中,?？傊幚韱栴}的方法和技巧思路是大同小異的,，具體的應(yīng)用參考對應(yīng)的穩(wěn)壓電源電路和電源芯片的datasheet,，了解對應(yīng)參數(shù)的意義即可。本文的推出，希望可以給大家一個詳細(xì)的對電感嘯叫問題的認(rèn)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,。