Lösung für das Heulen des Schaltnetzteils bei geringer Last
Ein Schaltnetzteil ist eine Art Hochfrequenzgerät, das Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln kann. Bei der Entwicklung und Anwendung der Leistungselektronik wird es häufig in verschiedenen elektronischen Geräten wie Computern, Kommunikationsgeräten, industriellen Steuerungen und Haushaltsgeräten verwendet. Das Schaltnetzteil gibt jedoch beim Betrieb eine Art Hochfrequenzgeräusch ab, das als „Heulen“ bezeichnet wird und den normalen Gebrauch und die Lebensdauer des Geräts beeinträchtigt. Insbesondere wenn das Schaltnetzteil unter geringer Last betrieben wird, ist das Geräusch deutlicher. In diesem Dokument werden die Ursachen für das Heulen von Schaltnetzteilen unter geringer Last und deren Lösung ausführlich erläutert.
Erstens die Ursache für leichtes Lastheulen
Wenn das Schaltnetzteil in Betrieb ist, ändert sich seine Ausgangsspannung mit der Änderung der Lastgröße. Unter normalen Umständen ist die Ausgangsspannung bei voller Last relativ stabil. Bei geringer Last schwankt die Ausgangsspannung jedoch, was zu einem Hochfrequenzrauschen führt. Dies liegt daran, dass die Schaltelemente bei geringer Last nicht vollständig geschaltet werden können, was zu einer Zunahme der Harmonischen in der Wellenform des Schaltnetzteils führt, was zu stärkerem Rauschen führt.
Zweitens die Lösung für die Methode des Heulens bei geringer Last
(A) Optimierung des Designs des Schaltnetzteils
Die Optimierung des Designs von Schaltnetzteilen ist eine der effektivsten Methoden, um das Heulen bei geringer Last zu reduzieren. Beim Design sollte der Ausgangsspannungsbereich des Schaltnetzteils sinnvoll eingestellt, der geeignete Resonanzkondensator ausgewählt und einige Dämpfungs- oder Filterschaltungen hinzugefügt werden, um die Entstehung von Oberwellen zu verhindern oder die Ausbreitung von Rauschen zu verringern.
1. Stellen Sie den Ausgangsspannungsbereich des Schaltnetzteils ein.
Bei der Entwicklung von Schaltnetzteilen sollten Schaltregler und Spannungsregler eingesetzt werden und der Einstellbereich der Ausgangsspannung sollte angemessen eingestellt werden, um das Rauschen deutlich zu reduzieren. Beim Hinzufügen von Reglern sollte normalerweise darauf geachtet werden, eine schlechte Lastqualität und eine Verschwendung von Lastspannung zu vermeiden.
2. Wählen Sie einen geeigneten Resonanzkondensator.
Wenn der Schaltwandler schaltet, muss die Schaltröhre sofort geladen und entladen werden, was eine große Anzahl hochfrequenter Signale im Frequenzspektrum der Schaltröhre erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt sollten geeignete Resonanzkondensatoren zur Hochfrequenzfilterung verwendet werden, um Probleme wie blinkende Lichter und Verdrahtungsgeräusche durch hochfrequentes Rauschen zu vermeiden.
3. Dämpfungs- oder Filterschaltung hinzufügen.
Durch Hinzufügen einer Dämpfungs- oder Filterschaltung in einem Schaltnetzteil kann das Geräusch bei geringer Last effektiv reduziert werden. Eine Dämpfungsschaltung ist normalerweise für den normalen Betrieb bei geringer Last geeignet, und eine Filterschaltung ist eine geeignetere Methode für Schaltnetzteile, die bei geringer Last verwendet werden. Die Filterschaltung enthält eine Tiefpassschaltung aus LC oder verwendet die Methode der Kombination von Wechselstrom-Netzteilinduktivitäten, um den Geräuschpegel des Schaltnetzteils zu reduzieren.
(2) Optimieren Sie das Layout der Stromversorgung
Die Optimierung des Netzteillayouts ist auch ein wichtiges Mittel, um das Heulen bei geringer Last zu beheben. Obwohl das Rauschen bei der Konstruktion und Herstellung von Schaltnetzteilen reduziert werden kann, müssen andere Faktoren berücksichtigt werden, um den normalen Betrieb des Schaltnetzteils sicherzustellen und den Rauschpegel zu reduzieren. Zu diesem Zeitpunkt wird die Optimierung des Netzteillayouts sehr wichtig sein.
1. Reduzieren Sie die Länge sensibler Zeilen
Beim Verlegen von Stromleitungen sollte die Länge empfindlicher Leitungen so weit wie möglich reduziert werden, um den Einfluss externer elektromagnetischer Störungen (EMI) zu verhindern. Diese Schaltkreise können Steuerschaltkreise von Schaltgeräten, Ausgangsspannungsabtastschaltkreise, Stromversorgungsschaltkreise und Lastschaltkreise umfassen.
2. Achten Sie auf die Signalerdung
Für einige spezielle Anwendungsszenarien müssen einige Signalübertragungs- und -verarbeitungsleitungen geerdet werden. Um den Geräuschpegel bei geringem Lastheulen zu minimieren, sollte die Signalerdung von der Stromerdung getrennt werden, um gegenseitige Störungen am Erdungspunkt der Übertragungsleitungen zu vermeiden.
(C) Verbesserung der Leistungsbelastung
Die Verbesserung der Stromversorgungslast ist eine effektive Methode, um das Problem des Heulens bei geringer Last zu lösen. Eine Hochleistungslast oder eine geeignete Kompensationsschaltung kann verwendet werden, um die Stromversorgungslast bei geringer Last zu verbessern. Wenn der Laststrom minimal ist oder eine geringe Last aufweist, ist die Verwendung einer Hochleistungslast eine effektive Methode. Denn bei hohem Laststrom ist die Impedanz der Stromversorgungslast niedrig und die Anpassung und Stabilität der Stromversorgung sind gut; bei geringem Laststrom steigt jedoch die Lastimpedanz, die Anpassungsfähigkeit der Stromversorgung lässt nach und der Geräuschpegel steigt. Die versetzte Schaltung kann die Schwankung der Stromversorgungslast verringern und die Lastbedingungen bei geringer Last verbessern, wodurch der Geräuschpegel gesenkt wird.
