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电感啸叫 MLCC电容啸叫 开关电源中电感啸叫和电容啸叫产生的原因与解决方法
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电感啸叫 MLCC电容啸叫 开关电源中电感啸叫和电容啸叫产生的原因与解决方法 •①通过材料进行改善 •开发出使用了逆压电效应很低、即变形较小的电介质材料的MLCC。基本上如右图所示,低介电常数材料的失真更低。例如,有LD(Low Distortion)系列等可降低啸叫的产品群。 •②通过电路板设计进行改善 •这是PCB板方面的改善。例如,对于同一电源线,如图所示,两面安装相同的MLCC。两个MLCC的振动相反相互抵消,振动被缓解。 •③通过结构进行改善:LW(长度-宽度)逆转结构 •MLCC的电极间的长度通常大于宽度。通过缩短电极间的长度,可减轻导致PCB板振动的电极间的变形。如图所示,准备了宽度较电极间宽的类型的MLCC。图中称为“RGC”的是逆转结构型。 •④通过结构进行改善:金属框架型 •在弯曲应力的对策中提过的金属框架型MLCC也有助于改善啸叫。从结构立刻可以想象到,金属框架吸收MLCC的振动。 •要减少振动,有一个似乎很简单的方法,就是把原来的电容一分为二,一个正面贴,一个反面贴。遇到场致伸缩效应,它们的振动大小相等, 方向相反,彻底抵消。 •当然还有更简单的方法,就是换用不容易发出噪声的电容。陶瓷电容由于内部的刚性,容易把振动传递出来,噪音也大,但还是有很多电容几乎不发出噪声,不过价钱往往贵了很多。 •如果你既不愿意多买一个电容,或者不愿意两面贴,又不愿意换其它非陶瓷电容,还有一个办法,就是开槽。PCB厂商精得跟鬼似的,他们喜欢按照面积算钱。你就在PCB上电容的两端开槽,反正不另外收钱,就是这个样子: 有好事者做了一个试验,在正反两面贴电容可以降低17分贝,两边开槽可以降低15分贝。 二、啸叫调试思路 1- 找到啸叫电感 通过观察,排除等方法,找到具体啸叫的电感和对应电路模块; 2- 查询DCDC手册 重点查看DCDC功率与负载是否匹配; DCDC是否具有节能模式,节能模式一般分为DCM(Discontinuous Conduction Mode)非连续导通模式和CCM(Continuous Conduction Mode)连续导通模式。 如果有需要将IC的模式设置为PWM only,然后去看电感phase端的波形。 3- 检查电路和参数 计算感值和容值参数是否合适,电路是否与模式匹配; 提高输入开关电流的频率;频率提高,电感和电容的参数可适当降低; 当输入输出差值较大,周期性丢弃脉冲的芯片来说,可以降低频率; 反馈电阻并联电容,调整零点极点; 确定电感的饱和电流和热电流足够应付负载功率,超过的话电感值会下降; 降低负载电流或者更换大功率电源; 稳定占空比,确保控制环路小信号不被干扰,占空比在正常范围; 4- 改善电感工艺 选择带屏蔽,浸漆功率电感。
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