降圧コンバーターによって生成される可聴ノイズを除去


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マイクロコントローラーからのPWM信号によって駆動されるバックコンバーターとして機能するISP452、インダクター、およびコンデンサーを使用するバックコンバーターを扱っています。回路の一部で、電源を入れると大きな音がしますが、それを取り除きたいと思います。回路はいくつかの標準的な3ピンファンを駆動しています。PWM信号のキャリア周波数は3.9 Khzです。回路の出力を測定し、オシロスコープで安定した線形電圧であることを確認しました。したがって、それはおそらくファンからではなく、回路自体から来るノイズです!私の最初の容疑者は、スピーカーとして機能しているインダクターに行きます。これは可能でしょうか?問題は、ノイズを取り除くために何をすべきかです。コンデンサとインダクタを実際に変更することはできませんが、ノイズを吸収できる「化合物」を使用することはできます。これは良い選択でしょうか?ISP452は、ドライバのPWM信号周波数を最大4 kHzに制限しています。他の提案はありますか?

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聞こえない周波数を試す
PlasmaHH 2016

「私の最初の容疑者は、スピーカーとして機能しているインダクターに行きます。これは可能でしょうか?」ああ、そうです。それは「スピーカーであること」がインダクターのいかに優れているかに依存します。どのインダクタを使用していますか?
Bimpelrekkie、2016

@PlasmaHH最大周波数は4 kHzです。それはまだ聞こえます。
2016

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@マスト:最も合理的なアドバイスは、より高い周波数を使用するように設計を変更することです...
PlasmaHH

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低い周波数を使用するのはどうですか?負荷は機械的慣性の高いファンのみなので、500Hzでも十分ではないでしょうか。または、インダクターを省いて、ファンがリップルを気にすることはありません。
マイケル

回答:


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ISP452は、ドライバのPWM信号周波数を最大4 kHzに制限しています。他の提案はありますか?

PチャネルMOSFETを使用して、聞き取れない周波数、つまり50 kHzで切り替えてみてください。サイレントランニングの利点が得られるだけでなく、同じ出力リップル電圧に対して、インダクターをはるかに小さく(そして安価に)することができます。

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PWM駆動信号が5Vロジックの場合、次のようにレベルシフトを実行するためにさらに1つのトランジスタが必要になります。-

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ありがとうございました。既にPCBを持っているので、現在の設計を変更したくない。より高速なPWMドライブを備えたISP452のドロップアウト交換品を見つけることは可能ですか?
Francesco

@フランチェスコの直感は私に何も伝えませんが、ISP452が取り付けられた場所の上に座っている小さなピギーバックの回路基板を見る価値があるかもしれません。
アンディ、別名

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@Francesco作業に根本的に不適切な部品を使用しているため、回路には基本的なバグがあり、別のコンポーネントを使用しない限り修正できません。これがあなた自身の趣味のデザインである場合、ストリップボードのピギーバックのビットは大丈夫かもしれません。これが商用アプリケーションの場合は、回路図とPCBのもう1つの回避策を講じる必要があります。
グラハム

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周波数を上げたくない場合は、インダクタの共振周波数を上げる必要があります。2つの方法があります。最初は太いワイヤーを使用してみますが、固有振動数はワイヤーの直径^ 2で変化します。もう1つの方法は、シリコンゴムなどの接着剤を使用して、ワイヤとコアの間のスペースを埋めることです。ノイズを大幅に低減します。


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電気的共振周波数と機械的共振周波数を区別する必要があると思います。
アンディ、別名

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遅いIGBTは安価で、伝導損失が低かった。効果は耳に心地よく、20KHzに必要だったスイッチング損失低減方式よりも簡単でした。基本的なものを維持したい場合は、ワニスでコイルの音響ノイズを低減できます。


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残念ながら、あまりにも多くの回路がまだ20〜22kHzのどこかでノイズを発生しています。私や他の多くの人々は、せいぜい迷惑であり、最悪の場合でも痛いピアスサウンドとして聞こえます。@Andyakaの回答に従って、可聴周波数をはるかに超えてこれを実現するには、50kHz以上を推奨します。
Rory Alsop 2016

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マイケルの提案がうまくいったかどうかはわかりませんが、いくつかの高調波を減らすために、よりソフトな切り替えも試してみます。多分それは役立ちます。ISP452のピン1と4のコンデンサ(Ctなど)と、ダイオードと並列のコンデンサ(Cdなど)を使用してそれを行います。ただし、時間内に完全に充電および放電するには、最小の「オン」時間と「オフ」時間を十分に決定する必要があります。キャップを決定するには、これらの最小値が必要です(最小「オン」時間= Ctを充電する時間と最小「オフ」時間= Cdを充電する時間)。

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