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电感啸叫成因和解决方案简介

2025年11月22日

羌胡俗耻病死,每病临困,辄以刃自刺。训(邓训)闻有困疾者,辄拘持缚束,不与兵刃,使医药疗之,愈者非一,小大莫不感悦。于是赏赂诸羌种,使相招诱。四年冬,(邓训)病卒官,时年五十三。吏人羌胡爱惜,旦夕临者日数千人。戎俗,父母死,耻悲泣,皆骑马歌呼。至闻训卒,莫不吼号,或以刀自割,又刺杀其犬、马、牛、羊,曰:“邓使君已死,我曹亦俱死耳。”    -  《后汉书·邓寇列传》

后汉书中描述西羌人性格坚刚勇猛,以病死为耻,以战死为荣,如果遇到病困,就用刀刃了结自己。当时邓训作为护羌校尉,把他们给绑住,不让他们自己刀自己,并给予医治,羌人遂念其德。等到邓训病死在任上,羌人前来送行,聚集数千人。西羌的风俗是父母死之时,以悲伤哭泣为耻。于是这些羌人皆骑马高呼啸叫,随后以刀自割,并杀掉自己的牲畜,说:“邓使君已经死了,我等也要随之而死。”

西羌人悲壮中带些浪漫,与中世纪时北欧维京人有点像,信奉死而永生,以老死为耻辱。期待战死得以去英灵殿见奥丁,见证神与世界的末日之战。

现代人重逻辑而轻浪漫,如果遇见羌人嗷嗷叫捅自己,会认为他们是神经病。如同有些工程师遇到啸叫的功率电感,两腿哆嗦,几欲先走。

炸就炸呗,你怕什么?这是工程师专属KTV,不是世界末日。

啸叫背景

作为工程师,调试电源时通常会有幸遇到磁性器件“滋滋”的叫声,业内称为“啸叫”,其声响或大或小,或时有时无,但听起来不自然,不像鸟语花香那么宜人。

通常有如下几个场景容易发声啸叫:

  • 轻载时,电源进入PFM/PSM模式,开关频率降低,如果降低后的频率落入20~20kHz的人耳黄金档,此时便有一定概率听到磁性器件的啸叫。
  • 电源过流保护,当前多为打嗝保护,电源发生保护时会关断开关管,直到检测到负载电流正常再重新启动。而打嗝时容易产生啸叫被人耳听到,就像你吃撑了打饱嗝,周围人都能看见。
  • 负载间歇性变化,而间歇变化的频率落在了20~20KHz,此时即使电源开关频率很高,但其电流波形中可能包含低频成分,那么振动就会调制到这个低频上产生啸叫。

在项目实践中,模压一体成型电感,由于内部紧实牢固,很少发生啸叫;而某些线绕工字电感,线圈松垮,容易发生啸叫。

下面分为充电器场景和手机场景,并简单论述。

充电器中的磁性器件

在充电器中,电感和变压器属于磁性器件,在一定频率的电磁场变换作用下有磁致伸缩效应和绕组应力的作用。机械应力使线圈或磁芯振动,或使得磁芯撞击骨架或者绕组撞击磁芯,从而推动周围空气振动,表现为声波。

解决方案通常有:

  • 找出发声的来源,选择合适的电源参数,限制开关频率的范围,绕开人耳可听声音的频段。
  • 器件加固处理,给它做个SPA,如加补强板,电感/变压器浸漆,或者灌封胶处理。

如下图,在开发某款充电器时,遇到过工字电感在待机状态下啸叫问题,声音虽不大,但安静的场景下能感知到。项目经理当场吐槽:“这要是在酒店,用户肯定听的到,差评跑不了”,所以这个问题是必须要解的。

尝试了几个方案,包括更改感值、更换磁芯材料,最终选择浸漆处理,效果不错,浸漆处理后声音便很难听到了。

充电器在轻载待机时处于脉冲跳跃模式,诸如突发模式(Burst Mode)、跳周期控制(Skip Cycle)等,便很容易产生人耳可听频率的能量。但这些模式是必不可少的,否在待机功耗增加,过不了能效认证,充电器便没法正常出货。

此外,变压器也是有可能发出噪声的,但该项目中用的是平面变压器,绕组为PCB板,固定的死死的,没遇到噪声问题。

手机中的磁性器件

如果你见过手机主板,你会发现除了电容密密麻麻的最多,第二多的基本上就是功率电感,他们整整齐齐的排列着,像砖头一样铺在板子上。

因为功率电感小型化、一体化的发展趋势,当前手机中的电感用的是模压一体成型工艺(Molding type)。

一体成型电感直接用磁芯材料在线圈上成型制造,具备如下优点:

  • 内部结构坚实牢固、电特性参数精准,一致性好;
  • 采用磁屏蔽结构,磁路闭合,EMC特性好(工字电感就是个反例);
  • 低人耳可听噪声;
  • 产品小体积却能耐大电流,在复杂环境下仍保持优良的电感特性,即威武而不屈。

该电感几乎没遇到过啸叫问题,即使是饱和状态下,啸叫也不多见。

总结

电感啸叫不过是小插曲,学学羌人的豪迈。

在贫瘠的土地上,悍不畏死才能生存,汝勇否?到底在害怕什么?

蝇营狗苟,从没看到过真正伟大的东西,如果有幸能跟随维京的雅尔出去劫掠,抢劫来的财物、女人可以一概不要,只想看一眼英灵殿。

标签: 电感啸叫 电源技术
最后更新:2026年1月6日


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夜枭

夜枭,暗夜里的精灵,雅典娜在凡间的使者,不瞩目于明亮的日光,在意的是万物的启迪。

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