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1、电感啸叫的原因及解决方法剖析【摘要】环形电感或工形电感啸叫问题，在稳压电源电路的设计经常遇到，根据稳压电源芯片的不同和外 围电路的不同，解决方法也各不相同，本文档的宗旨是分析电感啸叫的根本原因，并综合各种不同的解决 方法，供学习参考和借鉴。【关键词】电感啸叫稳压电源电路1.引言H7710加密DTU在摸底测试的时候发现过电感啸叫的现象，当时我们的处理方法是更换稳压电源电 路输出部分的电感。在实际的应用中，我们处理的方法可以有多种多样，现在就专门针对此类问题，探讨 和汇总电感啸叫的根本原因及处理啸叫的方法。2. 稳压电源电路的一般设计2.1 34063降压稳压电路R110R.IJiSyOGOSR1
2、11R112RJ1 Ji 5(0603mmPC _IN4 R_一L11 CiLi,230uHft1D%J1.WDIF,R113DN&R/1/i5%fl：l603R114 NBRn5%n：iS03R115RCEO/雷迂A 口咼苫百CILO匕二丨小ISEE、心IUrni-1-.nC111 DNELJ110l：/mC3J0B3A/SaB-RT161214021T1-EL5丄一 1- d一口屯！/孕鬲送匸口TLUr-4口 MY 富遢吾 gun=rr”2GND POWER GND POWERE*mASAJiziuz 莒 UU-5SGND_P OVYER GND_P OVVERGND PQYifERGND
3、 POWER0ND_PCWER OND-POWER我们以较典型的34063减压稳压芯片电路设计的典型电路来举例，一一分析如下：不同品牌的 34063最大工作频率不同，同样的外围电路，震荡频率也可能有差别，输出脉冲也有差异。上图为 34063 的标准设计图例。我们现在就来分析下此电路关键器件对性能参数的影响，限流电阻R=R110/R111/R112/R113/R114 该电阻的作用是检测输出电流，当输出电流超过阀值时，将关闭输出电流。根据负载瞬态最大电流的 要求来调整限流电阻的取值，使最大输出电流不小于瞬态最大电流。R115, R116 调整输出电压 Vo=125* (1+R116/R115)。
4、C112为内部震荡电路的频率调整电容，电容变小，则频率升高，一般情况，输出方波频率等于该震 荡频率。频率越高输出纹波越小。L110电感量越大，则输出纹波越小，纹波的大小还会影响到输出电压调整的灵敏度，纹波越小，灵敏 度越高，输出电压越稳定。但是芯片的SE脚将出现杂乱的窄脉冲开关电流波形，L110电感容易啸叫。纹 波越大，输出灵敏度越低，输出电压稳定度降低，SE脚出现开关电流频率较稳定，L110电感不会啸叫。C115的ESR越小，则允许流经电容的纹波电流越大，保证电容使用寿命的同时，纹波电压也越小。 同样电容的容量越大，纹波电压也越小。R117为反馈电阻，把输出方波叠加在锯齿波上，可以降低电压调
5、整灵敏度，稳定输出方波电流，避 免电感啸叫。3. 电感啸叫的原因所在及解决方法3.1 啸叫的原因稳压电源电路输出的开关电流的频率接近或落入音频范围，或周期性方波群的周期频率接近或落入音频范 围。周期性电流经过电感线圈，产生交变磁场，该电感线圈在交变磁场作用下产生振动而发出声音。 34063 的输出稳压是以PWM方式实现的，芯片的最大占空比的限制以及输出电压，决定了最低输入电压，而芯 片的耐压决定了最高输入电压，在电压调整灵敏度适当的情况下，输入电压变高，则输出方波脉宽变窄， 即占空比变小，当输入电压高到某个数值时，占空比无法再小，为了继续稳压，不同的芯片有不同的处理 方式，有的降低频率，有的则
6、周期性的丢弃一些脉冲。周期性丢弃的脉冲群如果周期频率接近或落入音频 范围，就会发生电感啸叫的情况，而如果降频处理后的开关电流的频率接近或落入音频范围，也会引起电 感的啸叫。3.2 啸叫的解决办法1. 提高输出开关电流的频率。综合考虑芯片增加的成本，以及平率增高可引起的电感和上述C115 电容参数可适当降低，引起的成本减少。2. 当输入输出比较大时，对于会周期性丢弃脉冲的芯片来讲，可调整如上图所示C112,降低频率， 来获取更大的占空比调整范围，避免出现周期性的方波群落入音频的范围，从而避免电感的啸 叫。3. 调整R117反馈电阻，即改变电压调整灵敏度，避免开关电流频率出现接近或落入音频周期范
7、围内的周期性方波群。从而避免电感的啸叫。4. 添加C111电容，增加纹波反馈，降低电压调整灵敏度，避免开关电流频率出现接近或落入音 频周期范围内的周期性方波群。从而避免电感的啸叫。5. 在纹波允许范围内，适当加大纹波幅度，必要的话多加一级滤波。6. L110电感改善工艺，减小振动啸叫，如要求供应商增加浸漆工序等。3.3 实际测试 34063开关电源电路波形】jm: lbCTi4200mAC3 Mir72mAC3 Max36 0rnA0.0 VCi H rpq 80.3238kH Low signal amplirudpSep 2004C3 RMS219.7mA常用34063开关电源电路测试参数
8、示意图4.总结本文重点介绍了电感啸叫产生的根本原因，以及不同的解决方法及解决原理。并针对34063 稳压 电源电路的标准设计图例，进行了详细的分析解释。对于电感啸叫的问题，可以举一反三，应用于其 他电路中。总之，处理问题的方法和技巧思路是大同小异的，具体的应用参考对应的稳压电源电路和 电源芯片的datasheet, 了解对应参数的意义即可。本文的推出，希望可以给大家一个详细的对电感啸 叫问题的认识和理解，以及希望对此类问题的处理思路有个清晰的了解。参考文献1 刘胜利，严仰光现代高频开关电源实用技术，电子工业出版社，2001年9 月2 孙良华等，UC3854的最小输出脉宽问题，国外电子元器件，2000年6月3 徐德高等，脉冲调制变换器型稳压电源，科学出版社， 1986年附：参考文献类型标识文献类型专著论文集报纸文章期刊文章学位论文报告标准专利词典资料类型标识MCNJDRSPZ
