Dlaczego niektóre zasilacze i zasilacze powodują hałas?

W większości przypadków nasze zasilacze i zasilacze mają tendencję do cichej pracy, ale co to znaczy, gdy ktoś wydaje maruny dźwięk? Czy powinieneś się martwić? Dzisiejszy post z pytaniami i odpowiedziami dla SuperUser zawiera odpowiedzi na niepokojące pytania czytelnika.

Dzisiejsza sesja pytań i odpowiedzi przychodzi do nas dzięki uprzejmości SuperUser - poddziału Stack Exchange, opartego na społecznościach grupowania witryn z pytaniami i odpowiedziami.

Zdjęcie dzięki uprzejmości Bart Everson (Flickr).

Pytanie

Czytnik SuperUser Rishat Muhametshin chce wiedzieć, dlaczego niektóre z jego zasilaczy i zasilaczy generują odgłos:

Mam wiele różnych zasilaczy AC i zasilaczy dla różnych urządzeń, od małych 5V / 1A ładowarek USB do zasilaczy do laptopów i zasilaczy biurkowych. Często jednak słyszę odgłos tych zasilaczy. Zdarza się to najczęściej, gdy nie są podłączone do urządzenia lub w inny sposób używane, i przestać hałasować po podłączeniu urządzenia, które nie jest w pełni naładowane.

Dlaczego niektóre zasilacze i zasilacze powodują ten cichy hałas? Dlaczego niektórzy nie hałasować? Czy jest coś, co mogę zrobić, żeby to powstrzymać?

Dlaczego niektóre adaptery AC i zasilacze wydają cichy dźwięk?

Odpowiedź

Wspierani przez SuperUser DragonLord i Daniel R Hicks mają dla nas odpowiedź. Po pierwsze, DragonLord:

Większość urządzeń do konwersji energii zawiera cewki, takie jak transformatory lub cewki indukcyjne. Te komponenty wykorzystują elektromagnetyzm do konwersji prądu przemiennego AC na niskonapięciowy prąd stały. Zmienne pola magnetyczne generowane przez te komponenty mogą powodować wibracje fizyczne z wysoką częstotliwością, powodując wysoki poziom szumów.

Większość nowoczesnych zasilaczy AC to zasilacze impulsowe. Wewnętrzna częstotliwość przełączania SMPS jest zwykle niska przy rozładowywaniu i zwiększa się wraz z obciążeniem (do pewnego punktu w zależności od projektu). Częstotliwość bez obciążenia jest często wystarczająco niska, aby znaleźć się w zasięgu ludzkiego słuchu.

Ponadto, w sytuacjach niskiego lub bez obciążenia PWM (modulacja szerokości impulsu) wykorzystywana do regulacji napięcia na etapie inwertera będzie w niskim cyklu pracy i stworzy "spiczasty" profil wyjściowy, który jest bardziej podatny na wibracje w cewkach, a sam transformator również będzie wibrował. Łącznie może to prowadzić do słyszalnego hałasu, zwłaszcza w tańszych jednostkach, które nie tłumią tego hałasu.

Pod obciążeniem prawidłowo działający SMPS powinien działać na częstotliwości znacznie powyżej ludzkiego zakresu słuchu, zazwyczaj 50 KHz lub więcej (chociaż niektóre starsze konstrukcje działają z częstotliwością 33 kHz). Jednak taki sam hałas może wystąpić przy obciążeniu ze źle zaprojektowanym lub wadliwym zasilaniem, ponieważ cewki mogą wibrować pod wpływem napięcia elektrycznego o częstotliwości podharmonicznej.

Dlatego czasami widzisz "klej" na cewkach wewnątrz urządzeń elektronicznych. Klej pomaga zredukować wibracje i hałas generowany przez cewki podczas normalnej pracy. Oczywiście oznacza to, że użytkownik może nakładać klej na cewki za pomocą pistoletu do klejenia, aby tłumić skowywanie cewki - i tak, ludzie robili to z powodzeniem na płytach głównych PC, kartach graficznych i zasilaczach. Jednak generalnie nie można tego zrobić z łatwością na małych ładowarkach ściennych, o których wspomniałeś, bez ryzyka uszkodzenia ładowarki lub narażenia na potencjalnie niebezpieczne napięcia.

Podsumowując, cichy hałas niekoniecznie jest oznaką problemów w tańszych ładowarkach ściennych, gdy są one rozładowywane. Jednak zasilacz komputerowy lub ładowarka do laptopów generująca hałas cewki, szczególnie gdy znajduje się pod obciążeniem, może być uszkodzona i warto rozważyć jej wymianę.

Więcej informacji na temat hałasu cewki można znaleźć w tym artykule w Wikipedii.

Poniżej znajduje się odpowiedź Daniela R Hicksa:

Cewkę z drutu miedzianego bez żadnych "rdzeniowych" metalowych płyt można wytworzyć, by jęczeć. Gdy pole magnetyczne wzrasta i maleje (zwykle około tysiąca razy na sekundę), siła pola powoduje nieznaczne zmiany wymiarów cewki, a wibracje te prowadzą do jęczącego dźwięku. Nawet przewody na płytce drukowanej mogą skakać (nieznacznie) w odpowiednich okolicznościach.

Czy masz coś do dodania do wyjaśnienia? Dźwięk w komentarzach. Chcesz przeczytać więcej odpowiedzi od innych użytkowników Stack Exchange, którzy znają się na technologii? Sprawdź cały wątek dyskusji tutaj.