Почему некоторые адаптеры переменного тока и источники питания издают шум?

В большинстве случаев наши адаптеры переменного тока и источники питания работают тихо, но что это значит, когда кто-то издает скулящий шум? Должны ли вы быть обеспокоены? Сегодняшний пост SuperUser Q & A содержит ответы на вопросы обеспокоенного читателя..

Сегодняшняя сессия вопросов и ответов пришла к нам благодаря SuperUser - подразделению Stack Exchange, группе веб-сайтов вопросов и ответов, управляемой сообществом..

Фото любезно предоставлено Бартом Эверсоном (Flickr).

Вопрос

Читатель SuperUser Ришат Мухаметшин хочет узнать, почему некоторые из его адаптеров переменного тока и блоков питания издают скулящий шум:

У меня есть много различных адаптеров переменного тока и блоков питания для различных устройств, от небольших USB-зарядных устройств 5 В / 1 А до адаптеров питания ноутбуков и настольных блоков питания. Тем не менее, я часто слышу ноющий шум от некоторых из этих блоков питания. Это происходит чаще всего, когда они не подключены к устройству или иным образом используются, и перестают шуметь, когда я подключаю устройство, которое не полностью заряжено.

Почему некоторые адаптеры переменного тока и источники питания издают этот ноющий шум? Почему некоторые не сделать этот шум? Есть ли что-нибудь, что я могу сделать, чтобы подавить это?

Почему некоторые адаптеры переменного тока и источники питания издают скулящий шум?

Ответ

Авторы SuperUser DragonLord и Даниэль Р Хикс имеют ответ для нас. Прежде всего, DragonLord:

Большинство устройств преобразования энергии содержат катушки, такие как трансформаторы или катушки индуктивности. Эти компоненты используют электромагнетизм для преобразования основной мощности переменного тока в низковольтную мощность постоянного тока. Изменяющиеся магнитные поля, создаваемые этими компонентами, могут вызывать их физическую вибрацию с высокой частотой, что приводит к высокому уровню шума.

Большинство современных адаптеров переменного тока являются импульсными источниками питания. Внутренняя частота переключения SMPS, как правило, низка при разгрузке и увеличивается с нагрузкой (до определенной точки в зависимости от конструкции). Частота холостого хода часто достаточно низкая, чтобы находиться в пределах слышимости человека.

Кроме того, в ситуациях с низкой нагрузкой или без нагрузки ШИМ (широтно-импульсная модуляция), используемая для регулирования напряжения на ступени инвертора, будет работать с низким коэффициентом заполнения и создавать выходной профиль «spikey», который более подвержен вибрации в катушках, и сам трансформатор будет иметь тенденцию также вибрировать. Вместе они могут привести к слышимому шуму, особенно в более дешевых устройствах, которые не могут подавить этот шум.

Под нагрузкой правильно функционирующий SMPS должен работать на частоте, значительно превышающей диапазон человеческого слуха, обычно 50 кГц или выше (хотя некоторые старые модели работают на частоте 33 кГц). Однако такой же шум может возникать под нагрузкой с плохо спроектированным или неисправным источником питания, так как катушки могут вибрировать под электрическим напряжением на частоте субгармоники.

Вот почему вы иногда видите «клей» на катушках внутри электронных устройств. Клей помогает уменьшить вибрацию и шум, создаваемые катушками при нормальной работе. Конечно, это означает, что пользователь может наносить клей на катушки с помощью пистолета для склеивания, чтобы подавить скуление катушки - и да, люди успешно сделали это с помощью материнских плат для ПК, видеокарт и блоков питания. Тем не менее, вы обычно не можете сделать это легко на небольших настенных зарядных устройствах того типа, который вы упомянули, не рискуя повредить зарядное устройство или подвергнуть воздействию потенциально опасных напряжений..

В заключение, ноющий шум не обязательно является признаком проблем в более дешевых зарядных устройствах, когда они разряжены. Однако компьютерный блок питания или зарядное устройство ноутбука, которое генерирует шум катушки, особенно под нагрузкой, может быть неисправен, и вы можете рассмотреть возможность его замены..

Более подробную информацию о шуме катушки можно найти в этой статье Википедии.

Далее следует ответ Даниэля Р. Хикса:

Катушка медной проволоки без каких-либо «сердечников» металлических пластин может быть сделана для нытья Когда магнитное поле увеличивается и уменьшается (как правило, примерно в тысячу раз в секунду), сила поля заставляет размеры катушки изменяться незначительно, и эта вибрация приводит к свистящему звуку. Даже провода на печатной плате могут скулить (слегка) при правильных обстоятельствах.

Есть что добавить к объяснению? Отключить звук в комментариях. Хотите узнать больше ответов от других технически подкованных пользователей Stack Exchange? Ознакомьтесь с полным обсуждением здесь.