EN
1. 노이즈 발생 원리
노이즈는 물체의 진동에 의해 발생합니다. 스피커를 예시로 들어 진동의 원리를 이해해 보겠습니다.
스피커는 전기 에너지를 소리 에너지로 직접 변환하지 않습니다. 대신 영구 자석의 자기장과 상호작용하여 음성 코일이 진동하고 다이아프램을 진동시키는 운반 전류(음성 코일 또는 코일)를 사용합니다: 전기 에너지 - 기계적 에너지 - 소리 에너지.
스피커: 코일 양쪽 끝에서 전류 방향이 바뀌면 영구 자석의 자기장과 직접 상호작용하여 음성 코일이 진동하고 다이아프램을 진동시킵니다. 전기 에너지 - 기계적 에너지 - 소리 에너지.
스피커는 코일 내부의 전류 변화로 인해 생성된 기계적 에너지를 소리로 변환하여 소리를 낸다. 인덕터를 스피커로 만들 수 있을까?
진동 막이 인덕터의 코일에 추가되고 작은 소리 공극이 만들어지면 인덕터는 스피커가 됩니다. 실제로 인덕터 코일에 진동 막과 소리 공극을 추가하지 않더라도, 인덕터 단자에 충분히 큰 구동 전류를 적용하면 소리를 낼 수도 있습니다. 그러나 기계적 에너지를 소리 에너지로 변환하는 효율은 매우 낮고, 소리는 매우 작으며 볼륨도 낮아서 듣기 어렵습니다!
2.인덕터도 소음을 발생시킬까요?
지금 지문을 번역하겠습니다: 만약 귀가 스치는 소리(就给大家)를 들을 수 있다면, 이는 인덕터에서 약 20Hz - 20kHz (인간의 귀 범위)의 전환 전류가 흐르고 있다는 것을 확실히 말해줍니다. 예를 들어, DC-DC 컨버터에서 인덕터가 스치는 소리를 내는 경우, 과부하 전류로 인해 DC 컨버터 내부에 전류 제한 보호 회로가 있습니다. 부하 전류가 IC 내부 스위칭(MOS)의 전류 용량을 초과할 경우, 전류 제한 검출 회로는 부하 전류가 너무 높다고 판단합니다. 그런 후 DAC 내부 스위치의 듀티 사이클을 즉시 조정하거나 스위칭 동작을 완전히 중단합니다. 부하 전류가 표준 범위 내로 감지될 때까지 정상적인 스위칭은 재개되지 않습니다. 스위치를 멈추고 다시 시작하는 시간 주기는 몇 kHz 주파수 범위에 정확히 해당하며, 이 주기적인 스위칭 주파수가 스치는 소리를 발생시킵니다.
스리핑 소음의 크기는 인덕터의 와이어링 품질과 다소 관련이 있습니다. 더 느슨한 와이어링은 더 큰 스리핑 소음을 발생시킵니다.
3.인덕터가 소리를 내는 조건
① 인덕터를 통과하는 전류의 크기 변화 → 이로 인해 자속의 변화가 발생합니다.
② 인덕터 주변에 렌츠 효과를 유발하기에 충분한 도체의 존재 → 도체가 인덕터의 자속을 감지하고 반발하는 자기장을 생성함 → 램프의 알루미늄 케이스/콘덴서는 이러한 조건을 제공한다. 우리가 아는 바와 같이, 같은 극끼리는 서로를 배척하며 반대 극은 서로를 끌어당긴다. 인덕터/트랜스가 작동할 때 내부에서 강한 교류 자장이 발생한다. 이 자장 내의 자심과 코일은 자력에 영향을 받는다. 이러한 힘이 주기적인 진동, 마찰 또는 재료 변형을 일으키면 소음이 발생한다. 고주파_excitation source와 복잡한 기계 구조로 이루어진 진동 시스템은 청각적으로 들릴 수 있는 소음을 발생시킬 수 있다.
4.코일 진동으로 인해 인덕터 소음 발생
인덕터 코일 회전 사이의 간격이 크고 배열이 충분히 단단하지 않으면 접착제가 코일 간격을 완전히 침투하고 고정하지 않으면 소음을 발생시킬 가능성이 있습니다. 전류의 방향은 주파수와 함께 계속 변합니다. 그 결과, 스핀 들 사이에는 상호 매력이 발생하고 반발이 발생합니다. 주파수가 증가함에 따라 이 매력을 거부하는 것은 진동으로 변합니다. 진동 주파수가 20Hz에서 20kHz (인간 귀에 들릴 수 있는 오디오 범위) 사이로 떨어지면 소음이 발생한다.
솔루션:
1 렌츠 법칙 코일과 자기 핵 사이의 → 코일의 고정을 강화하여 움직임을 제한합니다. 스핀을 거나 와이어 지름을 늘려
2전자핵 사이의 렌츠 법칙 → 고름을 사용하여 핵을 고정하고 이동 공간을 제한하십시오.
5.마그네트스트릭션 (마그네트적 왜곡) 은 인덕터 소음을 유발합니다.
인덕터에서 사용되는 자석 코어 재료는 일반적으로 연성 자화 재료입니다. 자기 소재의 자기 분말 원료는 자화 격자 왜곡(자화수축) 현상을 나타내며, 즉 코어 내부의 분말이 자화될 때 물질의 부피는 약간의 변화를 겪습니다. 전압이 증가하고 주파수가 높아짐에 따라 이 변화는 더욱 심해져 진동으로 발전합니다. 코어의 결합 부분 사이에 간격이 있다면 공명이 발생할 가능성이 있으며 이로 인해 소음이 발생합니다.
솔루션:
① 조립 시 자석 코어의 접합 면 사이의 간격을 최소화해야 합니다. 고정력은 적절히 균일해야 하며 코어 간의 밀착이 보장되어야 합니다. 또한 코어의 중앙 기둥의 공극은 공명이 가장 쉽게 발생하는 위치입니다. 최상의 방법은 이를 완전히接着제로 채우는 것입니다.
② 고자기유속 밀도와 저자기수축 특성을 가진 자석 코어 재료로 교체하면 왜곡과 진동이 줄어들어 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있습니다.
③ 더 작은 자석 분말로 구성된 코어 재료로 교체할 수 있습니다. 더 작은 입자의 철분을 사용하여 입자 간 간격을 줄이고 간격의 수를 증가시킬 수 있습니다. 이는 자석 벽 사이의 마찰로 인해 발생하는 진동 주파수가 일반적인 청각 범위인 20kHz를 초과하도록 만듭니다.
참고: 진동 주파수가 20kHz를 초과하면 인간의 귀로는 들리지 않습니다.
6. 회로 공진에 의한 소음
회로에는寄생 용량이 존재합니다. 전원 주파수가 회로의 자연 LC 주파수에 도달하거나 매우 가까워질 경우 공진이 발생합니다. 공진 주파수가 음향 범위 내에 있을 경우 소음이 발생합니다.
솔루션:
① 전력 관리 IC의 출력 주파수를 조정하여 공진 주파수점을 피하십시오.
② 인덕터 값을 조정하여 공진 주파수점을 피하십시오. (예: 인덕턴스 값의 상하 한계를 취하는 것은 공진 주파수를 변경하기 위한 것입니다).
7. 코로나 효과에 의한 노이즈
재료의 불량한 절연으로 부분 방전이 발생하며, 일반적으로 라커 선 절연체의 결함(손상, 긁힘, 또는 핀홀 등)으로 나타납니다. 특정 고전압 조건에서는 이것이 주변 환경으로 전기 방전을 일으켜 인접한 공동에서 공명을 유발합니다.
솔루션:
코일 충전 처리: 충전을 통해 코일의 절연 성능을 향상시키십시오.
더 나은 절연 특성을 가진 에나멜선으로 교체: 더 나은 절연 특性的을 가진 에나멜선을 사용하십시오.
8. 인덕터 과부하 운전
실제 작동 전류가 너무 크고, 정격 전류의 1/3에 도달하거나 초과하면 인덕터에서 소음이 발생할 수 있습니다.
솔루션:
① 코어의 유효 자화율을 줄이고 코일 턴수를 늘리십시오.
② 코어 창구의 유효 단면적을 확대하십시오.
9. 자석 코어의 불균일한 갈기로 인한 소음
제조 과정에서 고전류 인덕터의 자석 코어는 일반적으로 에어ギャ프를 위해 갈아야 합니다. 만약 에어ギャ프가 매끄럽게 갈리지 않았다면 (특히 중앙 기둥의 에어ギャ프), 근처 자속의 방향이 왜곡되어 자속이 혼잡해지고, 이는 소음 발생으로 이어질 가능성이 있습니다.
용액:
자석 코어의 에어ギャ프를 매끄럽게 갈아주세요.
10. 자석 코어 재료 손상
완성된 자석 코어에 균열이 생겼거나 중앙 기둥이 부러졌을 경우, 코어 내부의 자화된 자분말이 자화수축 현상(자화왜곡: 이전에 설명됨)으로 인해 소음이 발생합니다.
솔루션:
생산을 위해 고강도의 자석 코어 재료를 선택하십시오.
충전물로 저 팽창 계수 및 유연성이 있는 접착제를 사용하십시오.
11. PCB 트레이스 설계 및 인근 자기장 방사
부적절한 PCB 트레이스 설계(예: 폐루프 형성)는 인덕터에 간섭하는 강한 전자기 잡음을 발생시킬 수 있습니다. 부적절한 트레이스 설계는 또한 회로 공진을 일으켜 잡음이 생성될 수 있습니다. 또한 근처 구성요소에서 나오는 자기장 방사는 인덕터가 잡음을 방출하게 할 수 있습니다.
솔루션:
① 고객과 협력하여 회로 설계를 조정합니다.
② 간섭 및 방사원으로부터 멀리하여 인덕터를 재배치하십시오.
결론: 위 내용은 일반적인 인덕터 소음 문제를 간단히 분석한 것입니다. 우리는 소리는 진동에 의해 발생한다는 것을 알고 있으며, 인덕터 소음도 같은 원리를 따릅니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 우리는 진동의 원인을 파악하고 과학적이고 합리적인 대책을 취해야 합니다.