分析大功率開關(guān)電源短路"嘯叫"的原因
相信大家遇到過這種情況，開關(guān)電源在滿載后突然將電源短路測試，有時候會聽到電源有嘯叫的情況；或者是在設(shè)置電流保護時，當電流調(diào)試到某一段位，會有嘯叫，其嘯叫的聲音抑揚頓挫，甚是煩人，究其原因主要為以下：
當輸出負載較大,接近電源功率極限時,開關(guān)變壓器可能會進入一種不穩(wěn)定狀態(tài):前一周期開關(guān)管占空比過大,導(dǎo)通時間過長,通過高頻變壓器傳輸了過多的能量;直流整流的儲能電感本周期內(nèi)能量未充分釋放,經(jīng)PWM判斷,在下一個周期內(nèi)沒有產(chǎn)生令開關(guān)管導(dǎo)通的驅(qū)動信號或占空比過小;開關(guān)管在之后的整個周期內(nèi)為截止狀態(tài),或者導(dǎo)通時間過短;儲能電感經(jīng)過多于一整個周期的能量釋放,輸出電壓下降,開關(guān)管下一個周期內(nèi)的占空比又會大…… 如此周而復(fù)始,使變壓器發(fā)生較低頻率(有規(guī)律的間歇性全截止周期或占空比劇烈變化的頻率)的振動,發(fā)出人耳可以聽到的較低頻率的聲音. 同時,輸出電壓波動也會較正常工作增大.當單位時間內(nèi)間歇性全截止周期數(shù)量達到總周期數(shù)的一個可觀比例時,甚至會令原本工作在超聲頻段的變壓器振動頻率降低,進入人耳可聞 的頻率范圍,發(fā)出尖銳的高頻“哨叫”.此時的開關(guān)變壓器工作在嚴重的超載狀態(tài),時刻都有燒毀的可能——這就是許多電源燒毀前“慘叫”的由來,相信有些用戶曾經(jīng)有過類似的經(jīng)歷. 空載,或者負載很輕時開關(guān)管也有可能出現(xiàn)間歇性的全截止周期,開關(guān)變壓器同樣工作在超載狀態(tài),同樣非常危險。
針對此問題,可通過在輸出端預(yù)置假負載的方法解決,但在一些“節(jié)省”的或大功率電源中仍偶有發(fā)生.當不帶載或者負載太輕時,變壓器在工作時所產(chǎn)生的反電勢不能很好的被吸收.這樣變壓器就會耦合很多雜波信號到你的1.2繞組.這個雜波信號包括了許多不同頻譜的交流分量.其中也有許多低頻波,當?shù)皖l波與你變壓器的固有振蕩頻率一致時,那么電路就會形成低頻自激.變壓器的磁芯不會發(fā)出聲音.我們知道,人的聽覺范圍是20--20KHZ.所以我們在設(shè)計電路時,一般都加上選頻回路.以濾除低頻成份.從你的原理圖來看,你最好是在反饋回路上加一個帶通電路,以防止低頻自激.或者是將你的開關(guān)電源做成固定頻率的即可。
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