已解决 Buck同步降压电路在轻载模式下产生啸叫(Audible Noise),怎么排查并消除?
设计了一款输入12V、输出3.3V/3A的Buck电源,选用的是某同步降压芯片,标称开关频率1MHz。重载(>1A)时输出电压非常平稳,没有异常声音;但当设备进入睡眠待机(电流小于50mA)时,电感附近就能听到明显的“滋滋”刺耳啸叫声。
示波器看轻载时SW引脚变成了脉冲跳跃模式(PSM/PFM)。请问这种轻载音频噪声主要是电感磁致伸缩引起的还是输出陶瓷电容压电效应引起的?该如何根治?
示波器看轻载时SW引脚变成了脉冲跳跃模式(PSM/PFM)。请问这种轻载音频噪声主要是电感磁致伸缩引起的还是输出陶瓷电容压电效应引起的?该如何根治?
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轻载啸叫90%由两个元凶引起:
1. 芯片在轻载跳频模式(Pulse Skipping / PFM)下,脉冲群的重复频率正好掉进了人耳可听的20Hz~20kHz音频区间;
2. 高频陶瓷电容(MLCC)的压电效应(Piezoelectric effect)或电感线圈磁致伸缩,将电信号振荡转化为了机械振动空气声波!
根治方案:
方案A(最彻底):将芯片的MODE引脚从PFM模式切换为强制连续导通模式(Forced PWM / FCCM)。虽然轻载静态电流会增加几毫安,但开关频率恒定在1MHz,彻底远离音频区间,完全杜绝啸叫!
方案B:如果必须省电不能切FPWM,把输出端的1206大尺寸陶瓷电容换成两颗小尺寸(0603/0402)并联,或者选用专用的防啸叫低压电电容(如TDK的反向封装电容);同时电感换成全封闭一体成型屏蔽电感。
1. 芯片在轻载跳频模式(Pulse Skipping / PFM)下,脉冲群的重复频率正好掉进了人耳可听的20Hz~20kHz音频区间;
2. 高频陶瓷电容(MLCC)的压电效应(Piezoelectric effect)或电感线圈磁致伸缩,将电信号振荡转化为了机械振动空气声波!
根治方案:
方案A(最彻底):将芯片的MODE引脚从PFM模式切换为强制连续导通模式(Forced PWM / FCCM)。虽然轻载静态电流会增加几毫安,但开关频率恒定在1MHz,彻底远离音频区间,完全杜绝啸叫!
方案B:如果必须省电不能切FPWM,把输出端的1206大尺寸陶瓷电容换成两颗小尺寸(0603/0402)并联,或者选用专用的防啸叫低压电电容(如TDK的反向封装电容);同时电感换成全封闭一体成型屏蔽电感。
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可以用木质铅笔的橡皮擦一头,在啸叫时分别轻轻压住电感和输出电容。压住哪个元件声音变小,哪个元件就是主振动源!亲测有效!
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