GE模塊IS415UCVHH1A

GE模塊IS415UCVHH1A

噪音放大的各種原因

噪音放大原因?與其他元件接觸

在高密度貼裝有多個電子元件及設(shè)備的電源電路基板中，若電感器與其他元件接觸，則電感器的微小振動將會被放大，從而會聽到嘯叫。

噪音放大原因?漏磁通導致對周邊磁性體產(chǎn)生作用

當電感器附近存在屏蔽罩等磁性體時，磁性體會因電感器漏磁通影響產(chǎn)生振動，從發(fā)生嘯叫。

噪音放大原因?與包括基板在內(nèi)的組件整體固有振動數(shù)一致

通常情況下，用于電感器等產(chǎn)品中的小型磁性體磁芯單體，其磁致伸縮導致的空氣振動基本不會被識別為嘯叫。但電感器由多個部件組合而成，且貼裝于基板上時，將會產(chǎn)生多個人耳可聽頻率的固有振動數(shù)，該振動放大后便會形成嘯叫。同時，若與組件整體的多個固有振動數(shù)相一致時，在安裝至組件中之后有可能會發(fā)生嘯叫。

圖8所示為，通過運用了FEM(有限元法)的計算機模擬器對貼裝有功率電感器的基板振動情況進行分析的示例。所使用的分析模型中，功率電感器配置于基板（FR4）*，并對基板長邊2面進行了固定。

一般情況下，結(jié)構(gòu)體發(fā)生共振的固有值（固有振動數(shù)）擁有多個，與此相應(yīng)，會有各種各樣的振動模式。在該"功率電感器＋基板"的分析模型中，隨著頻率的提高，各固有振動數(shù)也會出現(xiàn)各種各樣的振動模式。圖8所示的1次、2次、5次、18次振動模式中，功率電感器可能是振動源。其中，1次模式的振動頻率與功率電感器單體的振動頻率基本相同。但值得注意的是，Z方向(高度方向)振動較為顯著的2次模式在功率電感器單體的情況下出現(xiàn)了較高的頻率，但固定于基板上后出現(xiàn)了極低的頻率。

以下就DC-DC轉(zhuǎn)換器的功率電感器嘯叫對策重點進行了總結(jié)。

重點1：避免流過人耳可聽頻率電流

避免流過人耳可聽頻率電流是基本的對策。

但以節(jié)能等為目的的間歇工作以及頻率可變模式的DC-DC轉(zhuǎn)換器等無法避免人耳可聽頻率的通電時，請嘗試以下*化對策。

重點2：周圍不放置磁性體

不在電感器附近放置可能受漏磁通影響的磁性體(屏蔽罩等)。不得已需要接近時，則應(yīng)使用漏磁通較少的屏蔽型(閉合磁路結(jié)構(gòu))的電感器，同時還應(yīng)注意放置方向。

重點3：錯開固有振動數(shù)

有時通過錯開固有振動數(shù)或提高振動數(shù)可降低嘯叫。例如，通過變更電感器形狀、種類、布局、基板緊固等條件，包含基板的組件整體固有振動數(shù)將會發(fā)生變化。此外，嘯叫常見于7mm尺寸以上的大型功率電感器中。通過采用5mm以下的小型功率電感器，固有振動數(shù)將會提高，從而可降低嘯叫。

重點4：置換為金屬一體成型型

如上所述，在全屏蔽型功率電感器中，鼓芯與屏蔽磁芯會因磁性相互吸引，從而在間隙部位會發(fā)生嘯叫。同時，在無屏蔽型功率電感器中，漏磁通引起的電線振動會導致產(chǎn)生嘯叫。

針對此類功率電感器嘯叫問題，置換為金屬一體成型型是有效的解決方案。這是通過在軟磁性金屬磁粉中嵌入空心線圈后進行一體成型的功率電感器。由于沒有間隙，因此磁芯之間不會相互吸引，同時，由于固定線圈時使其與磁性體形成一體化，因此還可避免因磁通造成繞組振動的問題。不僅如此，TDK的產(chǎn)品還采用了磁致伸縮較小的金屬磁性材料，因此可抑制因磁致伸縮導致的振動，通過置換無屏蔽型或全屏蔽型產(chǎn)品可有望降低嘯叫。