开关电源带负载发生啸叫

开关电源带负载发生啸叫

开关电源是一种常见的电源，在电子设备中应用广泛，能够将高压直流转换成低电压直流供给设备使用。由于开关电源具有高效率、小体积、重量轻、稳定性高等优点，因此得到了广泛的应用。但是在使用过程中，有时会出现开关电源发出啸叫的问题，这不仅影响到设备的正常工作，还会引起设备损坏。因此，为了解决开关电源发出啸叫的问题，需要对其进行详细的分析和解决方案。

一、啸叫的原因

1.磁性元件的振荡

开关电源中的磁性元件（如变压器、电感器等）在工作过程中会发生磁场变化而产生磁场涡流，这些涡流会引起磁芯振荡，从而形成磁振噪声。当磁性元件的振荡频率接近或等于人耳能听到的频率时，就会产生啸叫噪声。

2.电容的振荡

开关电源中的电容在充电和放电过程中会产生电场变化，这些变化同样会引起电容振荡，从而产生啸叫噪声。特别是当电容电压变化速度较快时，振荡产生的噪声就会更加明显。

3.磁性元件和电容的共振

当磁性元件和电容的振荡频率相等或接近时，它们会发生共振，产生更强的啸叫噪声。这种情况通常发生在输出端的滤波电容和输出电感之间的共振。

4.负载振荡

开关电源所供给的负载是电子设备，设备中的电路会因为负载电流或数字信号等原因而发生振荡，这些振荡会通过电源线传递到开关电源中，引起电源的振荡，产生啸叫噪声。

二、解决方案

1.选择合适的磁性元件

为了减少磁性元件振荡产生的噪声，可以选择磁性元件材料更好的变压器或电感器。如果条件允许，可以选择铁氧体材料制作变压器和电感器，这些材料具有更好的磁导率和损耗，能够减少磁性元件的振荡。

2.降低电容振荡

减少电容振荡的方法是在设计电源时合理选择电容值和类型。尽量选择具有低交流内阻和低ESR（等效串联电阻）的电容器，这些电容器相对稳定，会减少振荡的产生。此外，电容的质量也会直接影响电容的振荡特性，所以应选择质量可靠的电容。

3.避免共振

为了防止磁性元件和电容的共振，可以采用一些措施。一种方式是通过选择不同频率的输出滤波器来解决共振问题。另一种方式是增加输出电容器的数量或者增加输出电感器的电阻，避免出现共振。

4.减少负载振荡

为了消除负载振荡，可以采用电源隔离或者滤波器的方式。隔离电源可以防止负载振荡的产生，但是实现成本高。滤波器可以在负载端增加低通滤波电路，减少负载发生的高频信号从电源线传回开关电源，从而达到减少噪声的目的。

综上所述，开关电源的啸叫问题是一个比较复杂的问题，需要综合考虑电源的设计、元器件的选择、隔离和滤波等因素。更好地解决这个问题既可以提高电源的整体性能，也可以保证设备在运行时的稳定性和安全性。