Удалить слышимый шум, генерируемый понижающим преобразователем

9

Я имею дело с понижающим преобразователем, использующим ISP452, катушку индуктивности и конденсатор, чтобы действовать как понижающий преобразователь, управляемый ШИМ-сигналом, исходящим от микроконтроллера. Некоторая часть схемы производит сильный звуковой шум при питании, от которого я хотел бы избавиться. Схема управляет некоторыми стандартными 3-контактными вентиляторами. Несущая частота ШИМ-сигнала составляет 3,9 кГц. Я измерил выход цепи и проверил на осциллографе, что это стабильное линейное напряжение. Таким образом, шум, скорее всего, исходит не от вентиляторов, а от самой схемы! Мой первый подозреваемый идет к индуктору, который действует как громкоговоритель. Может ли это быть возможно? Вопрос в том, что делать, чтобы убрать шум? Я не могу реально заменить конденсатор и индуктор, но я мог бы попытаться использовать какое-то «соединение», которое могло бы поглотить шум. Это был бы хороший выбор? ISP452 ограничивает частоту сигнала ШИМ драйвера максимум 4 кГц. Любое другое предложение?

noise dc-dc-converter buck

— Francesco
источник

2

Попробуйте

— неслышную

«Мой первый подозреваемый идет к индуктору, который действует как громкоговоритель. Возможно ли это?» Ах, да, очень возможно на самом деле. Это зависит от индуктора, насколько хорошо "быть громкоговорителем". Какой индуктор вы используете?

— Bimpelrekkie

@PlasmaHH Максимальная частота 4 кГц. Это все еще слышно.

— Мачта

2

@Mast: поэтому самый разумный совет - изменить дизайн, чтобы использовать более высокую частоту ...

— PlasmaHH

1

Как насчет использования более низкой частоты? Поскольку нагрузка - это только вентиляторы с высокой механической инерцией, разве не хватит даже 500 Гц? Или пропустите индукторы, фанаты не будут волноваться о некоторой пульсации.

— Майкл

8

ISP452 ограничивает частоту сигнала ШИМ драйвера максимум 4 кГц. Любое другое предложение?

Попробуйте использовать P-канал MOSFET и переключайтесь на неслышимой частоте, например, 50 кГц. Вы не только получите выгоду от бесшумной работы, но и индуктор может быть намного меньше (и дешевле) при том же выходном пульсационном напряжении: -

Если ваш сигнал возбуждения ШИМ имеет логическую схему 5 В, тогда потребуется еще один транзистор для переключения уровня следующим образом: -

— Энди ака
источник

благодарю вас. Я не хотел бы менять текущий дизайн, так как у меня уже есть печатная плата. Можно ли найти замену ISP452 с более быстрым ШИМ-приводом?

— Франческо

Чувство кишки @Francesco говорит мне НЕТ, но, возможно, стоит взглянуть на маленькую монтажную плату, расположенную там, где должен быть установлен ISP452.

— Энди ака

2

@Francesco Вы используете деталь, которая в принципе не подходит для данной работы, поэтому в вашей схеме есть фундаментальная ошибка, которую нельзя исправить, если не использовать другой компонент. Если это ваш собственный дизайн для любителей, то вполне возможно, что вы будете в порядке. Если это для коммерческого применения, пришло время для повторного изучения схемы и печатной платы.

— Грэм

4

Если вы не хотите увеличивать частоту, вы должны увеличить резонансную частоту индуктора. Есть два способа. Сначала попробуйте использовать более толстую проволоку, собственная частота изменяется с диаметром проволоки ^ 2. Другой способ заключается в использовании клея, такого как силиконовая резина, для заполнения пространства между проводами и сердечником. Это значительно уменьшит шум.

— hadoo
источник

5

Я думаю, вам нужно провести различие между электрической и механической резонансной частотой.

— Энди ака

4

Медленные IGBT были дешевы и имели более низкие потери проводимости. Эффект был акустически приятным для уха и более простым, чем схема снижения потерь при переключении, которая была бы необходима для 20 кГц. Если вы хотите, чтобы все было просто, лак может и снижает акустический шум катушки.

— аутистический
источник

9

К сожалению, слишком много схем по-прежнему шумят где-то между 20 и 22 кГц, что я и многие другие слышим как в лучшем случае раздражающий, а в худшем - болезненный пронзительный звук. Пожалуйста, порекомендуйте 50 кГц или аналогично высоким, согласно ответу @ Andyaka, чтобы получить это далеко за пределами слышимых частот.

— Рори Олсоп

1

Я не знаю, сработало ли предложение Майкла, но я бы также попробовал более мягкое переключение, чтобы уменьшить некоторые гармоники. Может быть, это поможет. Я бы сделал это с помощью конденсатора на контактах 1 и 4 ISP452 (скажем, Ct) и, возможно, также одной параллельной диоду (скажем, Cd). Однако вам необходимо четко определить минимальное время «включения» и «выключения», чтобы можно было полностью заряжать и разряжать их вовремя. Эти минимумы нужны для определения ограничений (минимальное время включения = время зарядки Ct и минимальное время отключения = время зарядки Cd).

— LeonidasT
источник