Почему некоторые адаптеры переменного тока и источники питания генерируют скулящий шум, и что я могу с этим поделать?

170894
rm-

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 ноутбука 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 к нему нагрузку, например, при подключении устройства, которое не полностью заряжено.

Почему некоторые адаптеры переменного тока и источники питания издают этот ноющий шум? Почему некоторые не делают этот шум? Что я могу сделать, чтобы подавить это?

96
Кажется, что некоторые из этих зарядных устройств просто дешевы, шум означает, что их выход не "чистый" Ramhound 9 лет назад 0
https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetostriction, https://en.wikipedia.org/wiki/Coil_noise (скоро я напишу полный ответ) bwDraco 9 лет назад 1
У меня есть зарядное устройство AA, которое я купил у SparkFun. Это делает этот очень низкий - но ощутимый - жужжащий шум, который сводит меня с ума. Не знаю, с чем это связано, но я знаю, что теперь я просто использую его в качестве резервного зарядного устройства, поскольку шум довольно отвлекает. https://www.sparkfun.com/products/retired/10052 JakeGould 9 лет назад 0
Я отредактировал вопрос, чтобы расширить сферу охвата компьютерными блоками питания, чтобы обеспечить его актуальность для Суперпользователя. bwDraco 9 лет назад 0
Этот вопрос задавался много раз прежде. Последнее в памяти [здесь] (http://superuser.com/questions/784986/psu-noise-when-turned-off/). Jason 9 лет назад 0
Скуление обычно происходит из-за того, что минимальное количество электрического тока не поступает от (переключенного режима) источника питания. Когда * «подключен, но не подключен к устройству» *, нулевой ток (и мощность) поступает от адаптера переменного тока просто потому, что к источнику питания не подключена нагрузка. Импульсные источники питания не работают эффективно при небольших электрических нагрузках или вообще без них. Смотрите другие комментарии и ответы для механических деталей. sawdust 9 лет назад 0
@Ramhound Звуковой шум от источника питания не означает шум в электрической мощности. Andrew Medico 9 лет назад 3
@AndrewMedico У меня другой личный опыт; Ramhound 9 лет назад 0
@Jason: я делаю это каноническим вопросом. Я проголосовал за дублирование вопроса, с которым вы связались, и пометил этот вопрос [community-faq-предложил]. bwDraco 9 лет назад 0
@ DragonLord Я ценю это, но это плохой вопрос. Адаптеры переменного тока для «гаджетов» не являются компьютерным оборудованием, что делает это не по теме. Jason 9 лет назад 0
@Jason: я переписал пост, чтобы еще больше расширить тематическую область и придать равный вес блоку питания компьютера. bwDraco 9 лет назад 0
@DragonLord Если это будет каноническим, можем ли мы полностью перехватить вопрос? Высокочастотный шум в компьютерах, вызванный вибрирующими катушками, также часто вызывается материнскими платами и видеокартами. Jason 9 лет назад 0
Когда я впервые получил свой рабочий стол, у него была эта проблема (на самом деле я спросил об этом [здесь] (http://superuser.com/questions/443872/my-power-supply-whines-is-there-anything-i-can- делать-о-он? noredirect = 1 # comment1094053_443872)). Я обнаружил, что через некоторое время все прошло само собой. Кроме того, он обычно был слышен только при первом включении или выключении компьютера. Это было чертовски неприятно, так как поле менялось. Celeritas 9 лет назад 0

6 ответов на вопрос

82
bwDraco

Большинство устройств преобразования энергии содержат катушки, такие как трансформаторы или катушки индуктивности. Эти компоненты используют электромагнетизм для преобразования питания переменного тока в низковольтное питание 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, низкая 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, используемый для регулирования напряжения на ступени инвертора, будет работать в низком рабочем цикле, создавая выходной профиль «spikey», который более подвержен вибрации в катушках, а сам трансформатор будет также имеют тенденцию вибрировать (см. ответ Дэниела Р Хика ниже для более подробной информации). 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 тот же шум может возникать под нагрузкой при плохо спроектированном или неисправном источнике питания, так как катушки могут вибрировать под электрическим напряжением с субгармонической частотой.

Катушки, используемые в качестве индукторов или трансформаторов в других электронных устройствах, в том числе на материнских платах, графических картах или других компьютерных компонентах, также могут вибрировать во время работы. Таким образом, неисправное устройство может генерировать звуковую катушку во время работы.

Вот почему вы иногда видите странные пятна клея на катушках внутри электронных устройств. Клей помогает уменьшить вибрацию и шум, создаваемые катушками при нормальной работе. Пользователи могут наносить клей на катушки, используя клеевой пистолет, чтобы подавить свист катушки, и люди успешно сделали это на своих компьютерных деталях. 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 конечном счете, ноющий шум не обязательно является признаком проблем в более дешевых зарядных устройствах, когда у них мало или нет энергии. 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 .

Glue on SMD inductor

Вам необходимо уточнить аспект * "незагруженный источник питания" * и то, как это соотносится с наблюдениями ОП. sawdust 9 лет назад 0
@sawdust: я не слишком знаком с тем, как работают импульсные источники питания, поэтому мне нужно некоторое время, чтобы изучить эту тему. bwDraco 9 лет назад 0
Нет, я не просил технические детали. Я имел в виду, что фраза "разряженный источник питания" * ничего не может значить для непрофессионала. «Unloaded» - это то, что происходит, когда * «подключен, но не подключен к устройству» *. sawdust 9 лет назад 6
Ваше первое предложение не [совсем верно] (http://www.google.com/patents/US6353546), но достаточно близко! Jason C 9 лет назад 2
Теперь это совершенно ясно для меня. Спасибо за подробное объяснение. Кажется, что у каждого кондиционера, несмотря на то, что большинство из них от подобных продуктов, есть недостатки сборки, которые вызывают его нытье. Сам вопрос был о том, почему катушки вызывают нытье, и теперь я вижу, что происходит, что является источником звука. rm- 9 лет назад 0
@JasonC: Адресовано. bwDraco 9 лет назад 1
15
Daniel R Hicks

«Переключающий» источник питания (как и практически все современные компьютерные источники питания) работает путем «выпрямления» входящего переменного тока 120 В 60 Гц (в США) в постоянный ток (около 170 Вольт), «фильтрации» с помощью конденсаторов, а затем с использованием полупроводника. Схема «обрезать» напряжение постоянного тока около 1000 раз в секунду, чтобы превратить его в сырой переменный ток. (То, что называется «прямоугольной волной», по сравнению с «синусоидальной волной» обычного переменного тока.) Это «прерывистое» напряжение затем проходит через трансформатор для получения желаемых выходных напряжений. Выходы снова выпрямляются на постоянном токе и фильтруются для получения требуемых напряжений для компьютера.

При такой схеме основное регулирование напряжения выполняется путем регулировки «рабочего цикла» прерывистого напряжения. Когда источник питания слегка нагружен, схема не производит хорошую симметричную "прямоугольную волну", а вместо этого представляет собой серию узких пиков, и эта форма сигнала "spikey" с большей вероятностью создает раздражающий слышимый шум в трансформаторах и других компонентах и ​​является также более вероятно, что вы услышите «электрический шум», который вы, например, услышите в ближайшем радио.

Кроме того, когда источник питания слегка нагружен, больше магнитного поля внутри трансформатора уходит на корпус трансформатора и на окружающие компоненты (поскольку «вторичная» катушка трансформатора улавливает меньше), и это «уходит» из магнитного поля. поле более склонно вызывать шум.

7
SpecialK

Части трансформаторов создаются путем склеивания металлических пластин. Поля переменного тока вызывают возвратные и обратные силы в металлических пластинах. По мере старения трансформатора пластины начинают разделяться, что позволяет им двигаться на вибрирующих пластинах, вызывая гудящий звук, который вы слышите.

Слабые обмотки на трансформаторах также могут вызывать скуление. Corsair пытается смягчить эту проблему путем более строгого контроля качества на трансформаторах, отвергая тех, у кого чрезмерно ослабленные обмотки. http://www.corsair.com/en-us/blog/2013/september/coil-whine bwDraco 9 лет назад 3
Катушка из медной проволоки, без каких-либо «сердечников» металлических пластин, может быть изготовлена ​​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 хныканью. Даже провода на печатной плате могут скулить (слегка) при правильных обстоятельствах. Daniel R Hicks 9 лет назад 2
4
G. Boffi

Is there anything I can do to suppress it?

As they've already told you, glue, because

  1. glue adds damping to the vibrating coil, then the coil's stationary response gets smaller as well as the noise produced
  2. glue adds constraints to the coil, then the coil's (mechanical) fundamental frequency increases above your hearing capability.

Another solution that wasn't mentioned (disclaimer: I haven't read ALL the comments...), and an environmental sound one! consists in unplugging the adapter (that's what I do all the time with the charger for my Nokia cellphone!)

0
Communications Confidential

I came to this page as I bought a new Craftsman C3 19.2 V Li-ion battery / charger which started making that whining noise as I plugged in. I came up to look for some answer, while reading it, I realized I had one or two wireless charging toothbrushes (Philips Sonicare and an Oral B) next to it. I moved the charger little away and the buzz went away. I presume the buzz is from electromagnetic interference from these wireless charging units that gets picked up by the transformers in the charger.

-1
Keyvan

Адаптер моего роутера также издавал высокий шум, который буквально сводил меня с ума. Тем не менее, я решил это быстро, завернув его в кусок ткани. Сейчас я этого больше не слышу.

Не делай этого. Нагревание является проблемой для любого адаптера, и вы по существу изолируете его, чтобы он мог нагреваться. Heptite 7 лет назад 5

Похожие вопросы