Usuń słyszalny hałas generowany przez konwerter buck

9

Mam do czynienia z konwerterem buck wykorzystującym ISP452, cewką i kondensatorem, który działa jak konwerter buck napędzany sygnałem PWM pochodzącym z mikrokontrolera. Pewna część obwodu wytwarza słyszalny hałas o wysokiej częstotliwości, kiedy chciałbym się go pozbyć. Obwód napędza standardowe 3-pinowe wentylatory. Częstotliwość nośna sygnału PWM wynosi 3,9 Khz. Zmierzyłem moc wyjściową obwodu i sprawdziłem na oscyloskopie, że jest to stabilne napięcie liniowe. Tak więc hałas prawdopodobnie nie pochodzi od wentylatorów, ale od samego obwodu! Mój pierwszy podejrzany idzie do cewki indukcyjnej, która działa jak głośnik. Czy to możliwe? Pytanie brzmi: co zrobić, aby usunąć hałas? Naprawdę nie mogę zmienić kondensatora i induktora, ale mógłbym spróbować użyć „związku”, który mógłby pochłonąć szum. Czy to byłby dobry wybór? ISP452 ogranicza częstotliwość sygnału PWM sterownika do maks. 4 kHz. Wszelkie inne sugestie?

noise dc-dc-converter buck

— Francesco
źródło

2

Wypróbuj niesłyszalną częstotliwość

— PlasmaHH

„Mój pierwszy podejrzany idzie do cewki indukcyjnej, która działa jak głośnik. Czy to możliwe?” O tak, bardzo możliwe. To zależy od tego, jak dobry jest „bycie głośnikiem”. Jakiego induktora używasz?

— Bimpelrekkie

@PlasmaHH Maksymalna częstotliwość wynosi 4 kHz. To wciąż jest słyszalne.

— Maszt

2

@Mast: więc najbardziej rozsądną radą jest zmiana projektu na wyższą częstotliwość ...

— PlasmaHH

1

Co powiesz na użycie niższej częstotliwości? Ponieważ obciążenie to tylko wentylatory o dużej bezwładności mechanicznej, czy nawet 500 Hz nie wystarczy? Lub pomiń cewki indukcyjne, fani nie przejmą się falą.

— Michael

8

ISP452 ogranicza częstotliwość sygnału PWM sterownika do maks. 4 kHz. Wszelkie inne sugestie?

Spróbuj użyć MOSFET kanału P i przełączać na niesłyszalną częstotliwość, tj. 50 kHz. Nie tylko zyskasz na cichej pracy, ale twój induktor może być znacznie mniejszy (i tańszy) dla tego samego napięcia tętnienia wyjściowego: -

Jeśli twój sygnał napędu PWM ma logikę 5V, potrzebny będzie jeden dodatkowy tranzystor, aby wykonać przesunięcie poziomu w następujący sposób: -

— Andy aka
źródło

Dziękuję Ci. Nie chciałbym zmieniać obecnego projektu, ponieważ mam już płytkę drukowaną. Czy można byłoby znaleźć zastępczą wersję ISP452 z szybszym napędem PWM?

— Francesco

@ Odruchowe uczucie Franciszka mówi mi NIE, ale warto spojrzeć na małą płytkę drukowaną typu piggy-back, która znajduje się nad miejscem, w którym zostałby zamontowany ISP452.

— Andy aka

2

@Francesco Używasz części, która zasadniczo nie jest odpowiednia do pracy, więc twój obwód ma w sobie fundamentalny błąd, którego nigdy nie można naprawić inaczej niż przy użyciu innego komponentu. Jeśli jest to Twój własny projekt hobbystyczny, kawałek listwy może być w porządku. Jeśli jest to aplikacja komercyjna, nadszedł czas na kolejną rundę na schemacie i PCB.

— Graham

4

Jeśli nie chcesz zwiększać częstotliwości, musisz zwiększyć częstotliwość rezonansową cewki indukcyjnej. Istnieją dwa sposoby. Na początku spróbuj użyć grubszego drutu, częstotliwość naturalna zmienia się wraz ze średnicą drutu ^ 2. Innym sposobem jest użycie kleju, takiego jak kauczuk silikonowy, do wypełnienia przestrzeni między drutami a rdzeniem. Znacząco zmniejszy hałas.

— hadoo
źródło

5

Myślę, że musisz rozróżnić częstotliwość rezonansową prądu elektrycznego i mechanicznego.

— Andy aka

4

Wolne tranzystory IGBT były tanie i miały mniejsze straty przewodzenia. Efekt był przyjemny akustycznie dla ucha i prostszy do wykonania niż schemat redukcji strat przełączania, który byłby potrzebny dla częstotliwości 20 kHz. Jeśli chcesz zachować podstawowe warunki, lakier może i zmniejsza hałas cewki.

— Autystyczny
źródło

9

Niestety zbyt wiele obwodów nadal hałasuje gdzieś pomiędzy 20 a 22 kHz, co ja i wielu innych słyszę jako w najlepszym razie denerwujący, aw najgorszym - bolesny przeszywający dźwięk. Proszę zalecić 50 kHz lub podobnie wysokie, zgodnie z odpowiedzią @ Andyaki, aby uzyskać to znacznie poza słyszalnymi częstotliwościami.

— Rory Alsop

1

Nie wiem, czy sugestia Michaela zadziałała, ale spróbowałbym również łagodniejszej zmiany, aby zredukować niektóre harmoniczne. Może to pomaga. Zrobiłbym to z kondensatorem na stykach 1 i 4 ISP452 (powiedzmy Ct) i może także jednym równolegle do diody (powiedzmy Cd). Jednak musisz dokładnie określić swoje minimalne czasy włączenia i wyłączenia, aby móc je w pełni naładować i rozładować na czas. Potrzebujesz tych minimów, aby określić limity (min. Czas włączenia = czas ładowania Ct i min. Czas wyłączenia = czas ładowania Cd).

— Leonidas T.
źródło