Loại bỏ tiếng ồn âm thanh được tạo ra bởi bộ chuyển đổi buck

9

Tôi đang xử lý một bộ chuyển đổi buck bằng ISP52, một cuộn cảm và tụ điện để hoạt động như một bộ chuyển đổi buck được điều khiển bởi tín hiệu PWM đến từ vi điều khiển. Một phần của mạch đang tạo ra tiếng ồn âm thanh hogh khi được cấp nguồn, mà tôi muốn loại bỏ. Mạch đang lái một số quạt 3 chân tiêu chuẩn. Tần số sóng mang của tín hiệu PWM là 3,9 Khz. Tôi đo đầu ra của mạch và xác minh tại máy hiện sóng rằng đó là điện áp tuyến tính ổn định. Do đó, tiếng ồn không phải đến từ người hâm mộ mà từ chính mạch điện! Nghi phạm đầu tiên của tôi đi đến cuộn cảm đang hoạt động như một loa. Điều này có thể được không? Câu hỏi là phải làm gì để loại bỏ tiếng ồn? Tôi thực sự không thể thay đổi tụ điện và cuộn cảm nhưng tôi có thể thử sử dụng một số "hợp chất" có thể hấp thụ tiếng ồn. Đây sẽ là một lựa chọn tốt? ISP52 đang giới hạn tần số tín hiệu PWM của trình điều khiển ở mức tối đa 4 kHz. Có đề nghị nào khác không?

noise dc-dc-converter buck

— Francesco
nguồn

2

Hãy thử tần số không nghe được

— PlasmaHH

"Nghi phạm đầu tiên của tôi đi đến cuộn cảm đang hoạt động như một cái loa. Điều này có thể xảy ra không?" Ồ vâng, rất có thể thực sự. Nó phụ thuộc vào cuộn cảm như thế nào là tốt "là một loa". Bạn đang sử dụng cuộn cảm nào?

— Bimpelrekkie

@PlasmaHH Tần số tối đa là 4 kHz. Điều đó vẫn có thể nghe được.

— Cột

2

@Mast: vì vậy lời khuyên hợp lý nhất là thay đổi thiết kế để sử dụng tần suất cao hơn ...

— PlasmaHH

1

Còn việc sử dụng tần số thấp hơn thì sao? Vì tải chỉ là quạt có quán tính cơ học cao, thậm chí 500Hz có đủ không? Hoặc bỏ đi các cuộn cảm, người hâm mộ sẽ không quan tâm đến một số gợn sóng.

— Michael

8

ISP52 đang giới hạn tần số tín hiệu PWM của trình điều khiển ở mức tối đa 4 kHz. Có đề nghị nào khác không?

Hãy thử sử dụng MOSFET kênh P và chuyển đổi ở tần số không nghe được, tức là 50 kHz. Bạn không chỉ nhận được lợi ích của việc chạy im lặng mà cuộn cảm của bạn có thể nhỏ hơn nhiều (và rẻ hơn) cho cùng một điện áp gợn đầu ra: -

Nếu tín hiệu ổ đĩa PWM của bạn ở mức logic 5V thì sẽ cần thêm một bóng bán dẫn để thực hiện chuyển mức như thế này: -

— Andy aka
nguồn

cảm ơn bạn. Tôi muốn không thay đổi thiết kế hiện tại vì tôi đã có PCB. Có thể tìm thấy một sự thay thế bỏ rơi của ISP52 với ổ đĩa PWM nhanh hơn?

— Francesco

@Francesco cảm giác ruột cho tôi biết KHÔNG nhưng có lẽ đáng để nhìn vào một bảng mạch nhỏ heo nằm ở nơi mà ISP52 sẽ được trang bị.

— Andy aka

2

@Francesco Bạn đang sử dụng một phần về cơ bản không phù hợp với công việc, do đó, mạch của bạn có một lỗi cơ bản trong đó không bao giờ có thể sửa được trừ khi sử dụng một thành phần khác. Nếu đây là thiết kế sở thích của riêng bạn, một tấm ván nhỏ có thể ổn. Nếu đây là một ứng dụng thương mại, đã đến lúc đi vòng khác trên sơ đồ và PCB.

— Graham

4

Nếu bạn không muốn tăng tần số, bạn phải tăng tần số cộng hưởng của cuộn cảm. Có hai cách. Lúc đầu thử sử dụng dây dày hơn, tần số tự nhiên thay đổi với đường kính dây ^ 2. Một cách khác là sử dụng một chất kết dính như cao su silicon, để lấp đầy khoảng trống giữa dây và lõi. Nó sẽ giảm tiếng ồn đáng kể.

— đã
nguồn

5

Tôi nghĩ bạn cần rút ra sự phân biệt giữa tần số cộng hưởng điện và cơ.

— Andy aka

4

Các IGBT chậm có giá rẻ và tổn thất dẫn truyền thấp hơn. Hiệu quả là âm thanh làm hài lòng tai và đơn giản hơn so với sơ đồ giảm tổn thất chuyển mạch cần thiết cho 20KHz. Nếu bạn muốn giữ mọi thứ cơ bản thì vecni có thể và giảm tiếng ồn cuộn dây.

— Tự kỷ
nguồn

9

Thật không may, quá nhiều mạch vẫn phát ra tiếng ồn ở đâu đó trong khoảng từ 20 đến 22kHz, mà tôi và nhiều người khác nghe thấy ít nhất là một âm thanh khó chịu và tệ nhất là một âm thanh đau đớn. Vui lòng đề xuất 50kHz hoặc cao tương tự, theo câu trả lời của @ Andyaka để có được điều này vượt quá tần số âm thanh.

— Rory Alsop

1

Tôi không biết đề xuất của Michael có hiệu quả không nhưng tôi cũng sẽ thử chuyển đổi nhẹ nhàng hơn để giảm một số sóng hài. Có lẽ nó giúp. Tôi sẽ làm điều đó với một tụ điện trên các chân 1 và 4 của ISP52 (nói là Ct) và cũng có thể là một song song với diode (nói Cd). Tuy nhiên, bạn cần xác định rõ thời gian "bật" và "tắt" tối thiểu để có thể sạc đầy và xả chúng kịp thời. Bạn cần các mức tối thiểu này để xác định giới hạn (tối thiểu "bật" thời gian = thời gian để sạc CT và tối thiểu "tắt" thời gian = thời gian để sạc Cd).

— LeonidasT
nguồn