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序言
但凡做过开发工作的人员都有这样的经历，测试开关电源或在实验中有看到类似产品打高压不良的短路响声或高压拉弧的声音不请自来：其响声或大或小，或时有时无;其韵律或深邃或嘶嘶，或变化无常者皆有。
音频噪音通常指开关电源自身在工作的过程中形成的，能被人耳听见频度为20-20kHz的音频讯号。电子和磁性器件的振荡频度在人耳触觉范围内时,会形成能看见的讯号.这些现象在电力变换研究早期已为人知.以50和60Hz工频工作的变压器经常形成厌恶的交流噪音.假如负载以音频器件调制,以恒定超声频度工作的开关功率转换器也会形成音频噪音.
低功率电平时,音频讯号一般与转换器无关.并且,设计人员可能希望增加其电路的声波发射.低功率AC-DC转换器中,将50或60Hz变压器的铁心薄片钎焊在一起,能使交流噪音降至允许的水平.高频开关转换器中的铁氧体变压器也采用了类似的技木.
过去常用中级音频工程设备来研究开关电源的声波幅射.这些装置可以十分精确地检测绝对声压级和声谱,但人类对声音的觉得是很主观的.很难说多大的声音是能看到的,更无法确定的是在特定应用中多大的声音会被觉得是无法忍受的噪音.
声波幅射与电磁幅射相像,但没有用于评判触觉容忍度的通用基准.因而,设计者可以根据以下方针来处理与音频噪音相关的问题,降低产品的声音幅射.
电源音频噪音的形成与抑制方式
一：变压器形成的音频噪音
在大多数反激式转换器应用中,变压器是主要的音频噪音源.试验板上第一个变压器原型形成的噪音常常令人惊讶.采用众所周知的恰当的结构方法将基本上去除噪音而不降低额外的费用.在装配原型变压器时要注意成品性能的可重复性.
网路配图
有一些机制会形成变压器噪音,每种就会形成发出声音的机械位移.这种机制包括:
相对运动—磁芯两部份间的吸引力使其联通,压迫将其分隔的介质.
撞击—如果两块磁芯的表面能接触,它们响应磁路激励而联通会使两者碰撞或刮擦.
弯曲—仅在EE或EI结构的磁芯中间腿存在的节理,可使磁芯各部份沿其间吸引力的方向
磁致伸缩—磁芯材料的规格随磁路密度变化.普通功率的铁氧体的变化率大于1ppm.
骨架联通—磁芯片的位移可通过骨架传送和放大.
线圈联通—线圈中的电压形成联通这种导线的吸引力和敌视力.
联通源共同作用,产生了复杂的机械系统,它能在人耳听力范围内的一个或几个频点上,形成强烈的共振.10W以下离线反激式转换器常用的结构通常形成10kHz到20kHz的共振.当磁路激励的杂讯或其纹波经过机械共振区域时,联通发出声音.设计者应全程变换负载以检验音频噪音,非常是须要动态负载时.
这种机制形成噪音的大小依据各自所处的不同位置决定.辛运的是,设计者可以应用简单的结构技术来有效衰减各类机制形成的音频噪音.
以下简单讲解能有效衰减各类机制形成的音频噪音的常见方式。
首先变压器要采用均匀浸渍，因而能有效填充线圈与线圈之间、线圈与骨架之间、骨架与磁芯之间的固有缝隙，增加活动部件发生位移的可能性，必要时可以再磁性器件与线路板接触面填充胶水或涂装三防漆，进一步降低机械震动的空间，有效减少噪音。
在条件容许的情况下尽量减少峰值磁路密度电源电流过大电压波动电源电流过大电压波动，要充分考虑低温时的饱和磁路密度，留足够余量避免工词曲线步入非线性区，可以有效减少变压器的音频噪音，有实验证明峰值磁路密度从3000高斯降为2000高斯即可将发出的噪声增加5dB到15dB。
条件容许可以使用非晶、超微晶合金等软磁材料，它们的磁均匀一致性远比通常铁氧体好得多，磁致伸缩效应趋向零，因而对挠度不敏感。
二：电容形成的音频噪音
所有的绝缘材料在电场的压力下均会变型,这些电致伸缩效应与电场硬度的平方成反比.有些绝缘介质还呈现压电效应,即与电场硬度成反比的线性位移.压电效应一般是电容形成噪音的主要途径.
廉价的小陶瓷电容中的非线性绝缘材料一般富含大比列的锰酸钡,在正常工作湿度下形成压电效应.因此,这种器件会比线性绝缘成分的电容形成更多的噪音.开关电源中,电流偏斜最大的箝位电路中的电容最有可能形成音频噪音.
一般为了抑制电磁干扰和降低元件电流挠度，开关电源通常采用RC、RCD等吸收电路,吸收电容往往选用高压陶瓷电容，而高压陶瓷电容是由非线性电介质锰酸钡等材料制成，电致伸缩效应比较显著，在周期性尖峰电流的作用下，电介质不断发生形变因而形成音频噪音。
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电容噪音的通常解决方式
解决的方式是把吸收回路用的高压陶瓷电容换成电致伸缩效应很小的聚酯薄膜电容，这样可以基本清除电容形成的噪音。
要确定陶瓷电容是否主要噪音源,可以用不同绝缘体的电容来替换.薄膜电容是性价比不错的代替品.但应注意替换品是否能经受得住反复的尖峰电压和电流挠度.
另一种具有价钱竞争力的选择是用齐纳箝位电路来代替RCD箝位电路.齐纳箝位的价钱已与RCD箝位的相当,但占用的空间小得多而效率更高.
三：电路振荡形成的音频噪音
当电源在工作过程中有问歇式振荡形成时，会导致线圈磁芯间歇式震动，当此振荡频度接近绕变压器的固有振荡频度时，易引起共振现象，此时将形成人耳所能看到的音频噪音。
电路振荡形成的缘由有好多，下边简单讲解：
1：PCB设计不当
A）功率大电压相线与控制回路相线共用同一走线，因为PCB覆铝线并非理想导体，它总是可以等效成电感或内阻，当功率电压流过了和讯号控制回路共用的PCB线，在PCB上形成电流降落，非常是采用多点接地时，因为控制电路各节点分散在不同位置，功率电压造成的电压降对控制电路叠加了扰动，使电路发出噪声，这问题一般采用单点接地可以得到改善。
B）芯片VCC电源走线过长、或离高dt/di大电压走线过近而遭到干扰，这问题通常可通过在紧靠芯片VCC引脚加个104墙砖去耦电容器得到改善。
C）基准稳压的接地线失误、同样的次级的基准稳压IC的接地和中级IC的接地一样有着类似的要求，那就是都不能直接和变压器的冷地热地相联接。倘若连在一起的后果就是带载能力增长但是啸喊声和输出功率的大小呈反比。当输出负载较大，接近电源功率极限时，开关变压器可能会步入一种不稳定状态：前一周期开关管转矩过大，导通时间过长,通过高频变压器传输了过多的能量;直流检波的储能电感本周期内能量未充分释放，经PWM判定在下一个周期内没有形成令开关管导通的驱动讯号或转矩过小;开关管在以后的整个周期内为截至状态，或则导通时间过短;储能电感经过少于一整个周期的能量释放，输出电流回升，开关管下一个周期内的基频又会大……如此周而复始，使变压器发生较低频率(有规律的间歇性全截至周期或转矩剧烈变化的频度)的震动，发出人耳可以看见的较低频率的声音。同时，输出电流波动也会较正常工作减小。当单位时间内间歇性全截至周期数目达到总周期数的一个可观比列时，甚至会令原先工作在超声频段的变压器震动频度增加，步入人耳可闻的频度范围，发出尖锐的高频“哨叫”。此时的开关变压器工作在严重的超员状态，时刻都有毁坏的可能——这就是许多电源被毁前“惨叫”的来由，相信有些用户以前有过类似的经历。
空载，或则负载很轻时开关管也有可能出现间歇性的全截至周期，开关变压器同样工作在超员状态，同样十分危险。针对此问题，可通过在输出端预置假负载的方式解决，但在一些“节省”的或大功率电源中仍偶有发生。当不带载或则负载太轻时，变压器在工作时所形成的反电势不能挺好的被吸收。这样变压器都会耦合好多杂讯讯号到你的1.2定子。这个杂讯讯号包括了许多不同频谱的交流份量。其中也有许多低频波，当低频波与你变压器的固有振荡频度一致时，这么电路都会产生低频移相。变压器的磁芯不会发出声音。我们晓得，人的触觉范围是20--20KHZ。所以我们在设计电路时，通常都加上选频回路。以滤除低频成分。从你的原理图来看，你最好是在反馈回路上加一个带通电路，以避免低频移相.或则是将你的开关电源弄成固定频度的即可。
网路配图
关于PCB走线的另外一些须要注意的地方总结：
号线必须尽可能地短，而且远离MOS管漏极走线以避免噪音耦合，讯号地独立布线,尽可能与功率地分离.晶闸管地，Vcc地，Y电容地分开,反馈脚电容尽可能紧靠IC。
将电源和地平行布置。将敏感及高频的走线尽量远离高扰的电源走线。
加宽电源和地的走线来降低电源线和相线之间的阻抗。
最小化由漏极、箝位和变压器构成的支路区域
最小化由次级定子、输出晶闸管和输出混频电容构成的支路区域
降低走线之间的距离来减少电容耦合的信噪比。