电容单位换算器(电容换算单位计算器在线)

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如何应对电容器电感器“刺耳”的声音“刺耳”当笔记本电脑，平板电脑，智能手机，电视和车载电子设备工作时，有时会听到“ chi”的声音。这种现象称为“啸叫”，并且这种现象的原因可能是无源组件，例如电容器和电感器。电容器和电感器的啸叫原理是不同的，尤其是电感器的啸叫，其原因是多种多样的并且非常复杂。在本文中，我们将介绍功率转换器电路（例如转换器）的主要原因-功率电感器啸叫的原因和有效的对策。功率电感器间歇工作，可变频率模式，负载变化等的啸叫原因可能导致人耳可听到的频率振动声波是在空中传播的弹性波，并且人耳可以听到该范围内的“声音” 〜频率。在转换器的功率电感器中，当交流电和人耳可听到的范围频率的脉冲波流动时，电感器的主体会振动。这种现象称为“线圈噪声”，有时也被称为啸叫现象图。图：功率电感的啸叫机制随着电子设备功能的不断增强，转换器的功率电感也已成为噪声源之一。转换器由开关装置操作，从而产生脉冲状电流。通过控制时间长度的脉冲宽度，可以获得具有恒定电压的稳定DC电流。该方法称为脉冲幅度调制，被广泛用作转换器的主流方法。但是，转换器的开关频率相对较高，达到几到几倍。由于在该频率下的振动超出了人耳的可听范围，因此不会感觉到噪音。那么，为什么转换器的功率电感器会发出啸叫呢？有几种可能的原因。第一种可能性是允许转换器间歇工作以节省电池电量，或者将转换器从脉冲模式切换到脉冲频率调制模式并以可变频率模式运行。该图显示了模式和模式的基本原理。图：由转换器的间歇操作引起的啸叫，例如脉冲幅度调制和脉冲频率调制调光。为了节能和其他目的，移动设备的液晶显示器的背光的自动调光功能引入了转换器的间歇操作。该系统可根据使用环境的照度自动调节背光灯的亮度，从而延长电池寿命。有多种调光方式。其中，控制打开和关闭时间的方法称为调光。模式调光系统的优点是调光引起的色度变化较小，主要用于笔记本电脑和平板电脑的背光灯。
并通过重复打开和关闭灯的操作来调节亮度。在关闭灯的恒定周期中，如果将照明时间调整得更长一些，它会变亮；而当缩短照明时间时，它会变暗。在左右的间歇工作中，眼睛几乎看不到背光频闪。然而，由于它处于人耳的可听频率，因此当间歇电流流过安装在基板上的功率电感器时，电感器主体将由于该频率而振动，从而导致啸叫。注意：在占空比转换器中，相对于开关设备时间的时间比例称为占空比。调光时，开启时间+开启时间+关闭时间称为占空比，表示亮度。由频率可变模式转换器引起的啸叫模式转换器的特征在于，在正常工作中，它们的效率可以高达大约或更高。但是，在诸如待机时间的轻负载条件下，效率将大大降低。开关引起的损耗与频率成正比。因此，在轻负载下会产生恒定的开关损耗，从而降低了效率。因此，为了改善该问题，使用了在轻负载下自动地将方法替换为脉冲频率调制方法的转换器。该方法是根据负载的减少在固定时间控制开关频率。由于时间是恒定的，因此通过延长时间，开关频率将逐渐降低。由于开关损耗与频率成正比，因此通过降低频率，可以在轻负载下实现高效率。但是，降低的频率将进入人耳大约可以听到的范围，此时功率电感器将发出how叫声。负载引起的啸叫为了节省电池电量，在笔记本电脑等移动设备中使用了各种节能技术，这可能会引起电感器的啸叫。例如，出于兼顾低功耗和处理能力的目的，笔记本计算机具有周期性改变电流消耗的模式。当周期处于人耳的可听频率范围内时，由于这种影响，可能会产生功率电感。注意：功率电感器在转换器中的作用是电感器可以平滑地流过直流电流，并且对于变化的电流（例如交流电流），通过自感应，会在防止变化的方向上产生电动势，它充当电阻器。此时，电感器将电能转换为磁能，进行累积，然后在转换为电能后释放。该能量的大小与电感器的电感成正比。功率电感器（也称为功率线圈和功率扼流圈）是用于开关电源电路（例如转换器）的主要组件。
由开关装置产生的高频脉冲被平滑。由于大电流流入电源电路的功率电感器，因此绕组类型是主流产品。这是因为，通过在磁芯中使用高磁导率的磁体（铁氧体或软磁性金属），可以以较少的线圈数获得高电感值，这可以使产品更紧凑。该图显示了使用功率电感器的非绝缘转换器和斩波方法的基本电路。图：转换器的非绝缘和斩波模式的基本电路。功率电感器主体的振动和噪声扩展机制当人耳可听范围内的电流流动时，功率电感器主体的振动将引起啸叫。有几种可能的振动和噪声原因。振动的原因magnetic磁芯的磁致伸缩（磁应变）效应➁磁芯的磁化会引起相互吸引➂绕组振动的泄漏振动放大的原因➀与其他组件接触➁漏磁通量会影响周围的磁体➂振动的原因如图所示，归纳了功率电感器的啸叫声和噪声膨胀的原因，这与包括基板在内的整个组件的固有振动次数一致。这些原因的主要内容如下。图：振动的原因以及功率电感器的振动方式以及振动的各种因果➀：磁体的磁芯的磁致伸缩（磁应变）在将磁场施加到磁体上使其磁化后，其形状会有细微的变化。这种现象称为“磁致伸缩”或“磁应变”。在使用诸如铁氧体的磁性体作为磁芯的电感器中，由绕组产生的AC磁场使磁芯膨胀和收缩，并且有时检测到其振动声。图：磁体的磁致伸缩（磁应变）磁体是称为磁畴（图片）的小规模聚集体。磁畴内部原子的磁矩沿相同方向，因此磁畴是具有恒定方向自发磁化的微小磁体，但整个磁体均未显示磁体的特性。这是因为构成磁性体的多个磁畴被布置成使得自发磁化彼此抵消，使得它们从表面处于退磁状态。当从外部以这种退磁状态向磁体施加磁场时，每个磁畴将在外部磁场的方向上统一自发磁化，因此磁畴的范围将逐渐变化。此现象是由磁畴（磁壁）之间的边界移动引起的。结果，随着磁化的进行，主磁畴逐渐扩大其范围，并最终变为单个磁畴，并且面对外部磁场的方向（饱和磁化状态）。在磁化过程中
在宏观层面上，它将显示出磁致伸缩，即，磁体的形状发生了变化。由磁致伸缩引起的形状变化非常小，约为原始尺寸的10,000到10,000,但是如图所示，当线圈缠绕在磁体上时，电流流动。当施加产生的交流磁场时，磁场会反复膨胀和收缩并产生振动。因此，在功率电感器中，不能完全消除由磁致伸缩引起的磁芯振动。尽管仅功率电感器的振动水平较小，但是当将其安装在基板上时，如果振动与基板的固有振动数一致，则振动会被放大，并且您会听到啸叫声。振动的原因➁：磁芯的磁化导致相互吸引图：鼓形磁芯和屏蔽磁芯的相互吸引导致啸叫磁体在被外部磁场磁化时表现出磁性，从而吸引周围的磁体。该图显示了一个全屏蔽功率电感器的示例。这是一种具有闭合磁路结构的功率电感器，但是在鼓形磁芯和屏蔽磁芯的环形磁芯之间存在间隙，有时会从该位置发出噪音。当交流电流流过绕组时，由于产生的磁场而被磁化的鼓形磁芯和屏蔽磁芯将由于磁力而相互吸引，并且如果振动在人耳的可听频率范围内，会听到噪音。鼓芯和屏蔽芯之间的间隙用粘合剂封闭。然而，为了防止由于应力而破裂，​​不使用硬质材料，并且不能完全抑制由于相互吸引而引起的振动。振动的原因➂：漏磁通会引起绕组振动。在不具有屏蔽芯的非屏蔽功率电感器中，由于上述鼓形芯和屏蔽芯的磁化引起的相互吸引，不会产生啸叫。但是，在非屏蔽产品中还会发生其他问题。由于未屏蔽产品具有开放的磁路结构，因此漏磁通量会影响绕组厚度。由于电流在绕组中流动，因此力将根据弗莱明的左手定律作用在绕组上。因此，当交流电流流过绕组时，绕组本身将振动，从而引起啸叫声（图）。图：磁通量导致绕组振动噪声放大的各种原因➀与其他组件的接触在装有多个电子组件和设备的高密度电源电路板上，如果电感器与其他组件接触，则电感器会变得很小振动会被放大，您会听到啸叫声。噪声放大的原因➁漏磁通会影响周围的磁性体。当电感器附近存在诸如屏蔽之类的磁性体时，磁性体将由于电感器泄漏磁通量的影响而振动，并且将发生啸叫。
由电感器和其他产品中使用的小磁芯的磁致伸缩引起的空气振动基本上没有被认为是啸叫。但是，当电感器由多个组件组成并安装在基板上时，它将产生许多人耳可听频率的自然振动，并且这种振动在放大后会形成啸叫。同时，如果整个模块的固有振动次数一致，则在安装到模块中后可能会发生啸叫。该图显示了使用有限元方法使用计算机模拟器分析装有功率电感器的基板的振动的示例。在使用的分析模型中，功率电感器放置在基板的中心，基板的长边固定。通常，结构会产生多个自然值（自然振动次数），并且与此相对应的振动模式也不同。在此“功率电感器+基板”分析模型中，随着频率的增加，每个自然振动数会出现各种振动模式。在图中所示的次级，次级，次级和次级振动模式中，功率电感器可能是振动源。其中，次级模式的振动频率基本上与功率电感器的振动频率相同。但是，值得注意的是，在单独使用功率电感器的情况下，高度方向上振动更大的子模式具有较高的频率，但是在固定在基板上之后，出现了非常低的频率。以下是针对转换器功率电感啸叫的对策摘要。要点：最基本的对策是避免可听见的频率电流流过人耳。但是，当出于节能等目的而进行间歇操作以及变频模式的转换器无法避免给人耳听觉频率通电时，请尝试以下静音措施。重要：周围没有磁性体。请勿在电感器附近放置可能会受到漏磁通量影响的磁屏蔽等。当有必要接近时，应使用漏磁通较小的屏蔽闭合磁路结构电感器，并注意放置方向。重要：交错自然振动数有时可以通过交错自然振动数或增加振动数来减少杂散噪声。例如，通过改变条件，例如电感器的形状，类型，布局和板的固定，包括板在内的整个组件的固有振动次数将发生变化。另外，在大于尺寸的大功率电感器中，啸叫很常见。通过采用以下小型功率电感器，自然振动的次数将增加，这可以减少啸叫。要点：替换为金属一体成型型如上所述，在全屏蔽功率电感器中，
结果，在间隙中发生啸叫。同时，在非屏蔽功率电感器中，由漏磁通引起的导线振动会引起啸叫。对于这种功率电感器的啸叫问题，用金属一体成型替代是一种有效的解决方案。这是一种通过将空心线圈嵌入软磁性金属粉末中而整体形成的功率电感器。由于没有间隙，因此磁芯不会相互吸引。同时，由于线圈被固定并与磁性体形成一体，因此也可以避免由于磁通量引起的绕组振动的问题。不仅如此，该产品还使用磁致伸缩小的金属磁性材料，因此它们可以抑制由磁致伸缩引起的振动，并且期望更换未屏蔽或完全屏蔽的产品可以减少啸叫。图：各种功率电感器的噪声评估示例。金属集成功率电感器可以有效应对啸叫，同时漏磁通非常小，因此也适合放置在信号线附近。同时，使用铁氧体磁芯的功率电感器的特征是存在更多类型的电感器，它们可以处理更高的电感值。它的批量生产能力非常好，并且广泛用于各种类型的设备中。本文