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一、494开关电源电压低有吱吱声

494开关电源在电压低时，常常会发出吱吱声。这种声音是由于电压过低导致的多种问题综合产生的。本文将详细分析电压低时吱吱声的原因，并提出有效的解决方案。

494开关电源通过PWM控制方式将交流电转换为稳定的直流电。其工作原理是通过调整开关管的通断时间来控制输出电压。当输入电压或负载变化时，它能够自动调整以保持输出电压的稳定。

电压低时，开关管工作可能异常，导致电流波动，进而产生吱吱声。此外，低电压还可能增加电磁波的强度，对周围电子设备产生干扰，从而产生吱吱声。低电压还可能导致开关电源散热能力下降，引发设备过热，进一步增加吱吱声的产生。

为解决这个问题，可以采取以下措施。首先，确保输入电压在规定范围内，如果输入电压不稳定或过低，可以使用稳压器或调整电源适配器的输出电压。其次，增加滤波电路，减少电磁干扰和纹波电流，有助于降低吱吱声。第三，加强散热措施，如增加散热片、提高通风量等，降低设备温度，减少吱吱声的产生。最后，如果以上措施无效，可能是开关电源模块本身存在问题，这时可以考虑更换合格、质量可靠的模块。

假设有一台使用494开关电源的设备，在输入电压过低时产生了吱吱声。通过采取上述解决方案，可以对该设备进行改进。首先检查输入电压，发现偏低后调整电源适配器的输出电压。然后在开关电源的输入和输出端增加滤波电路，减少电磁干扰和纹波电流。接下来加强散热措施，为开关电源加装散热片，并确保设备工作环境的通风良好。如果设备仍然存在吱吱声，经过分析可能是开关电源模块老化或质量问题。考虑到维修成本和时间成本，决定更换一个质量可靠的模块。

二、电磁干扰干扰要素

电磁干扰源主要包括微处理器、微控制器、传送器、静电放电和瞬时功率执行元件，如机电式继电器、开关电源、雷电等。微控制器系统中，时钟电路是最大的宽带噪声发生器，噪声扩散到整个频谱。高速半导体器件的发展导致电路产生高达300MHz的谐波干扰。耦合路径噪声通过导体传递，如电源线、接地导线等，容易导致电路性能下降。电磁波辐射存在于每个电路中，形成电路间的耦合，干扰其他信号。所有电子电路都可能受到电磁干扰，尤其是数字电路中的复位、中断和控制信号等临界信号。发射和抗干扰分为辐射和传导耦合，辐射耦合在高频中常见，传导耦合在低频中常见。电磁兼容性设计旨在降低射频能量泄露，增强抗干扰能力。通过降低辐射源、切断耦合路径、增强接收器抗干扰能力，可以有效抑制电磁干扰。解决电磁兼容问题时，应从干扰源、耦合路径和受扰对象三个要素入手。设计良好的PCB可以有效降低射频能量泄露，屏蔽技术处理易于形成耦合路径和敏感设备。干扰源、干扰传播途径和敏感设备是电磁干扰三要素。

电磁干扰问题在电子系统中普遍存在，设计时需要充分考虑这三个要素：干扰源、耦合路径和受扰对象。干扰源包括微处理器、微控制器、传送器、静电放电和瞬时功率执行元件等。微控制器系统中的时钟电路是宽带噪声的主要发生源，产生的噪声扩散到整个频谱。随着高速半导体器件的发展，电路产生高达300MHz的谐波干扰。耦合路径噪声通过电源线、接地导线等导体传递，影响电路性能。电磁波辐射形成电路间的耦合，干扰其他信号。所有电子电路都可能受到电磁干扰，尤其是数字电路中的复位、中断和控制信号。发射和抗干扰分为辐射和传导耦合，辐射耦合在高频常见，传导耦合在低频常见。电磁兼容性设计旨在降低射频能量泄露，增强抗干扰能力。通过降低辐射源、切断耦合路径、增强接收器抗干扰能力，可以有效抑制电磁干扰。在实际工程中，设计良好的PCB可以有效降低射频能量泄露，屏蔽技术处理易于形成耦合路径和敏感设备。干扰源、干扰传播途径和敏感设备是电磁干扰的三个基本要素，理解这三个要素对解决电磁兼容问题至关重要。

扩展资料

电磁干扰是人们早就发现的电磁现象，它几乎和电磁效应的现象同时被发现，1981年英国科学家发表“论干扰”的文章，标志着研究干扰问题的开始。1989年英国邮电部门研究了通信中的干扰问题，使干扰问题的研究开始走向工程化和产业化。

如何降低开关电源对外产生的电磁干扰？看这一文，5种方法总结

2024-02-27 18:28·张工谈DFM今天给大家分享的是：BUCK电路电磁干扰的5种解决办法

一、BUCK电路电磁干扰的来源开关电源与LDO相比，具有效率高、体积小、可升压等显著优点，但是开关电源在工作时，会对外产生电磁辐射，若辐射过大，则会对周围器件造成严重影响，导致系统不能稳定工作。要实现抑制电源对外的电磁辐射，首先应明确电磁辐射产生的机理与源头。

开关电源是通过功率管打开时给电感充电，电感储能；功率管断开时，电感释放能量，实现电压变换。

由于功率管、续流二极管不断的打开与关断，造成电流不连续，此变化电流会产生尖峰电压（由V=L*di/dt可以推导出，尖峰电压等于电流回路中的寄生电感乘以电流变化率，L是开关电流回路的寄生电感），此尖峰电压会产生较大的电磁干扰，可以通过抑制此尖峰电压来降低电磁干扰。

通常可以通过以下几种方法来降低开关电源对外产生的电磁干扰。

二、BUCK电路电磁干扰解决办法1、缩短开关电流回路

BUCK拓扑电流回路图，以系统工作在连续状态下为例。DCCINQ1D1L1COUT

BUCK拓扑电流回路

由上图可知，当功率管Q1打开时，电流回路是CIN->Q1->L1->COUT；当Q1闭合时，电流回路是L1->COUT->D1；

不论功率管Q1打开还是关断，电流均流过L1和COUT，表明流过L1和COUT处电流是连续电流，流过CIN、Q1、D1的电流是开关电流，开关电流会在寄生电感上产生毛刺电压，对外辐射电磁波。

由V=L*di/dt可知，在di/dt不变的条件下，可以通过缩短CIN、Q1、D1的电流回路，来减少开关电流回路的寄生参数，从而实现降低系统产生的电磁辐射。

2、降低电流变化率

降低开关电流变化率（即降低di/dt的值），首先在使用条件不变的情况下，电流的变化量基本不会变化，只好通过延长电流的变化时间来降低di/dt的值。

可以通过使用开关速度稍慢的二极管来降低D1回路电流变化率，但是使用开关速度稍慢的超快恢复二极管，会导致二极管的损耗增大，不仅会影响效率，还会导致二极管温度过高，反向漏电流增大，影响系统稳定性。

3、抑制高频噪声

参考下图，肖特基本身具有寄生电容，回路上存在寄生电感；开关电流会流过肖特基D1，寄生的电感、电容会产生振铃，若振荡频率超过30MHz，进入辐射测试频率段，则会被测试仪器捕捉到。

肖特基回路寄生电感和电容

我们可以通过在肖特基处串联磁珠来滤除高频信号，降低高频信号对外电磁辐射能量。但是肖特基上串联磁珠，会产生较大负向尖峰电压，需要控制输入电压与尖峰电压绝对值之和小于芯片的耐压，确保系统稳定性。

备注：我们常用的贴片式磁珠材料主要是有磁粉、镍、银浆三大部分组成，其在高频条件下具有相当大的阻抗，可以吸收高频信号（通常30MHz以上为高频）。

4、添加RC吸收电路

在无法进一步降低系统自生的干扰时，可以通过外加对策器件来进一步抑制；

在芯片SW与GND之间并联RC吸收电路不仅可以吸收寄生参数产生的毛刺电压，也可以改变谐振频率，从而实现抑制电磁辐射。通常“方案三”与“方案四”组合使用，抑制效果较佳。相应的电路图如下所示：

添加磁珠与RC吸收

5、添加共模电感

辐射测试点频率段为30M到1000M，此频率段对应的波长是0.3米到10米，如果要发射一定波长的电磁波，需要一根发射天线，成为天线的必要条件是长度至少要大于波长的二十分之一，当天线是电磁波半波长的整数倍时，发射功率最大。

通常输出端的电源线均比较长，有可能成为对外发射电磁波的天线，可以通过在系统输出端串联共模电感（参考下图），滤除共模信号来抑制辐射超标，但同时共模电感具有体积大、成本高、不易加工等缺点，不适合应用于小体积、低成本方案。

添加共模电感

综上：通过以下简单实用的步骤来帮助我们设计的开关电源快速通过相关的辐射测试

1）优化PCB走线，输入端电容靠近芯片VIN与GND引脚，反馈走线远离开关信号节点，使用GND走线包围开关信号节点，同时缩短开关电流回路路径，即将输入端电容正极靠近芯片VIN引脚，肖特基阴极靠近芯片SW引脚，肖特基阳极靠近输入电容负极；2）在肖特基处串联磁珠和RC吸收电路，磁珠通常选用交流阻抗60-80R，直流阻抗越小损耗越小；RC吸收电路中的电阻阻值在10R左右，电容容量在1nF以内。来源：xlsemi

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