经验分享 变压器空载啸叫的那些起因

经常从事开关电源设计的朋友肯定遇到过变压器空载啸叫的问题，这个问题虽然不大，但是却会影响电路的整体运行。新手在解决这类问题时，往往是通过上网查找资料的方式来解决，但网络上的资料较为零散且并不一定有效，因此小编特意为大家整理了高手的经验总结，希望大家能够从中得到一些启发。

本篇文章将从几个不同的方面来对变压器空载啸叫的问题进行分析，并找出原因。

变压器（Transformer）浸漆不良

需要首先说明的是，这里的情况是指一般情况下包括未含浸凡立水，啸叫并引起波形有尖刺，但一般带载能力正常，特别说明:输出功率越大者啸叫越甚之，小功率者则表现不一定明显。以72W的充电器产品为例，其中就有过带载不良的经验，并在此产品中发现对磁芯的材质有着严格的要求。补充一点，当变压器的设计欠佳也有可能工作时振动产生异响。
PWMIC接地走线失误

通常产品表现为会有部分能正常工作，但有部分产品却无法带载并有可能无法起振的故障，特别是应用某些低功耗IC时，更有可能无法正常工作。以SG6848试板为例，由于当初没有透彻了解IC的性能，凭着经验便匆匆layout，结果试验时竟然不能做宽电压测试。

工作电流点走线失误

当电阻与电容的位置出现错误时也容易出现啸叫的情况，比如在安装次级滤波电容之前出现了工作电流电阻，那么很有可能出现啸叫的情况。特别是当带载越多时更甚。

基准稳压（Regulator）ICTL431的接地线失误

同样的次级的基准稳压IC的接地和初级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连接。如果连在一起的后果就是带载能力下降并且啸叫声和输出功率的大小呈正比。当输出负载较大，接近电源功率极限时，开关变压器可能会进入一种不稳定状态:前一周期开关管占空比过大，导通时间过长，通过高频变压器传输了过多的能量；

直流整流的储能电感本周期内能量未充分释放，经PWM判断在下一个周期内没有产生令开关管导通的驱动信号或占空比过小；开关管在之后的整个周期内为截止状态，或者导通时间过短；储能电感经过多于一整个周期的能量释放，输出电压下降，开关管下一个周期内的占空比又会大，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止周期或占空比剧烈变化的频率）的振动，发出人耳可以听到的较低频率的声音。

同时，输出电压波动也会较正常工作增大.当单位时间内间歇性全截止周期数量达到总周期数的一个可观比例时，甚至会令原本工作在超声频段的变压器振动频率降低，进入人耳可闻的频率范围，发出尖锐的高频“哨叫”。此时的开关变压器工作在严重的超载状态，时刻都有烧毁的可能——这就是许多电源烧毁前“惨叫”的由来，相信有些用户曾经有过类似的经历。

空载，或者负载很轻时开关管也有可能出现间歇性的全截止周期，开关变压器同样工作在超载状态，同样非常危险.针对此问题，可通过在输出端预置假负载的方法解决，但在一些“节省”的或大功率电源中仍偶有发生.当不带载或者负载太轻时，变压器在工作时所产生的反电势不能很好的被吸收。这样变压器就会耦合很多杂波信号到1.2绕组.。这个杂波信号包括了许多不同频谱的交流分量。其中也有许多低频波，当低频波与变压器的固有振荡频率一致时，那么电路就会形成低频自激。变压器的磁芯不会发出声音。

这里小编向大家科普一下，人耳的听力范围为20--20KHZ，所以想要达到最佳效果，就需要在电路中加上选频回路，用来消除低频成分。这一点从原理图分析上也能看到。所以各位设计者在进行电路设计时，最好能在反馈回路上增加一个带通电路，这样能够有效防止低频自激，也可以将开关电源做成固定频率的来预防变压器空载啸叫。