功率電感器嘯叫原因
在筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)、電視機(jī)以及車載電子設(shè)備等運(yùn)行時(shí)，有時(shí)會聽到"嘰"的噪音。該現(xiàn)象稱為"嘯叫"，導(dǎo)致該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能在于電容器、電感器等無源元件。電容器與電感器的發(fā)生嘯叫的原理不同，DC-DC轉(zhuǎn)換器等電源電路的主要元件——功率電感器的嘯叫原因以及有效對策。
功率電感器嘯叫原因
1.間歇工作、頻率可變模式、負(fù)荷變動等可能導(dǎo)致人耳可聽頻率振動
聲波是在空氣中傳播的彈性波，人的聽覺可聽到大約20～20kHz頻率范圍的"聲音"。在DC-DC轉(zhuǎn)換器的功率電感器中，當(dāng)流過人耳可聽范圍頻率的交流電流以及脈沖波時(shí)，電感器主體會發(fā)生振動，該現(xiàn)象稱為"線圈噪音"，有時(shí)也會被聽成嘯叫現(xiàn)象。
2.頻率可變模式DC-DC轉(zhuǎn)換器導(dǎo)致的嘯叫
PWM方式DC-DC轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)在于，在普通工作中，其效率可高達(dá)大約80~90%以上。但待機(jī)時(shí)間等輕負(fù)荷情況下，效率將會嚴(yán)重降低。開關(guān)造成的損耗與頻率成正比。為此，在輕負(fù)荷情況下會發(fā)生恒定開關(guān)損耗，因此會使效率降低。
因此，為了改善該問題，在輕負(fù)荷情況下使用自動將PWM方式替換為PFM(脈沖調(diào)頻)方式的DC-DC轉(zhuǎn)換器。PFM方式是配合負(fù)荷減輕，在固定ON時(shí)間的情況下，對開關(guān)頻率進(jìn)行控制的方式。由于ON時(shí)間恒定，因此通過延長OFF時(shí)間，開關(guān)頻率將會漸漸降低。由于開關(guān)損耗與頻率成正比，因此通過降低頻率可在輕負(fù)荷情況下實(shí)現(xiàn)高效化。但降低后的頻率將會進(jìn)入人耳可聽的約20~20kHz的范圍，此時(shí)功率電感器將會發(fā)生嘯叫。
3.負(fù)荷導(dǎo)致的嘯叫
出于節(jié)省電池電力的目的，筆記本電腦等移動設(shè)備中運(yùn)用有各類省電技術(shù)，為此可能會導(dǎo)致電感器發(fā)生嘯叫。例如，出于兼顧低耗電量以及處理能力的目的，筆記本電腦CPU中帶有周期性變更消耗電流的模式，當(dāng)該周期處于人耳可聽頻率范圍時(shí)，功率電感器可能會因該影響而產(chǎn)生嘯叫。
功率電感器主體發(fā)生的振動會引起嘯叫。其振動原因以及噪音原因有以下幾種可能。
振動原因
?磁性體磁芯磁致伸縮（磁應(yīng)變）作用；
?磁性體磁芯磁化導(dǎo)致相互吸引。
噪音放大原因
?與其他元件接觸；
?漏磁通導(dǎo)致對周邊磁性體產(chǎn)生作用；
?與包括基板在內(nèi)的組件整體固有振動數(shù)一致。
