Γιατί μερικοί προσαρμογείς εναλλασσόμενου ρεύματος και τροφοδοτικά τροφοδοσίας προκαλούν θόρυβο;

Έχω πολλούς διαφορετικούς προσαρμογείς AC και ισχύπρομήθειες για μια ποικιλία συσκευών, που κυμαίνονται από μικρούς φορτιστές USB 5V / 1A έως φορητούς προσαρμογείς ισχύος και φορητούς υπολογιστές PSU. Ωστόσο, ακούω συχνά ένα θόρυβο από κάποιο από αυτά τα τροφοδοτικά. Αυτό συμβαίνει συχνότερα όταν δεν συνδέονται με κάποια συσκευή ή με άλλο τρόπο που χρησιμοποιείται και σταματά να κάνει θόρυβο όταν συνδέω μια συσκευή που δεν είναι πλήρως φορτισμένη.

Γιατί μερικοί προσαρμογείς και τροφοδοτικά AC κάνουν αυτόν τον θόρυβο; Γιατί μερικοί δεν κάνει αυτό το θόρυβο; Υπάρχει κάτι που μπορώ να κάνω για να το καταστήσω;

Οι περισσότερες συσκευές μετατροπής ισχύος περιέχουν πηνία,όπως μετασχηματιστές ή επαγωγείς. Αυτά τα εξαρτήματα χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητισμό για να μετατρέψουν την κύρια παροχή εναλλασσόμενου ρεύματος σε χαμηλής τάσης DC. Τα μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία που παράγονται από αυτά τα εξαρτήματα μπορούν να προκαλέσουν τη σωματική τους δόνηση σε υψηλή συχνότητα, με αποτέλεσμα τον υψηλό θόρυβο.

Οι περισσότεροι σύγχρονοι μετασχηματιστές εναλλασσόμενου ρεύματος είναι ενεργοποιημένοιπρομήθειες. Η εσωτερική συχνότητα μεταγωγής ενός SMPS είναι συνήθως χαμηλή όταν εκφορτώνεται και αυξάνεται με ένα φορτίο (μέχρι ένα συγκεκριμένο σημείο ανάλογα με το σχέδιο). Η συχνότητα χωρίς φορτίο είναι συχνά αρκετά χαμηλή ώστε να βρίσκεται εντός της εμβέλειας ανθρώπινης ακοής.

Επιπρόσθετα, σε περιπτώσεις χαμηλής ή χωρίς φορτίο, το PWM(Pulse Width Modulation) που χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της τάσης στη βαθμίδα του μετατροπέα θα είναι σε χαμηλό κύκλο λειτουργίας και θα δημιουργήσει ένα προφίλ εξόδου "spikey" που είναι πιο επιρρεπής στην πρόκληση κραδασμών σε πηνία και ο ίδιος ο μετασχηματιστής θα τείνει να δονείται επίσης. Μαζί, αυτά μπορούν να οδηγήσουν σε ηχητικό θόρυβο, ειδικά σε φθηνότερες μονάδες που δεν καταφέρνουν να καταπνίξουν αυτόν τον θόρυβο.

Κάτω από ένα φορτίο, θα πρέπει να λειτουργεί σωστά το SMPSλειτουργούν σε συχνότητα πολύ υψηλότερη από την ακουστική περιοχή, συνήθως 50 KHz ή υψηλότερη (αν και μερικά παλαιότερα σχέδια λειτουργούν στα 33 kHz). Ωστόσο, ο ίδιος θόρυβος μπορεί να συμβεί υπό φορτίο με ανεπαρκώς σχεδιασμένη ή ελαττωματική τροφοδοσία ρεύματος καθώς τα πηνία μπορεί να δονηθούν υπό ηλεκτρική τάση σε υπο-αρμονική συχνότητα.

Αυτός είναι ο λόγος που μερικές φορές βλέπετε μια "κόλλα" των ειδώνσε πηνία μέσα σε ηλεκτρονικές συσκευές. Η κόλλα συμβάλλει στη μείωση των κραδασμών και του θορύβου που παράγουν τα πηνία κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας. Φυσικά, αυτό σημαίνει ότι ένας χρήστης μπορεί να εφαρμόσει κόλλα πάνω σε πηνία χρησιμοποιώντας ένα πιστόλι κόλλας για να καταστείλει το πηνίο που κλαίει - και ναι, οι άνθρωποι το έχουν κάνει επιτυχώς με μητρικές πλακέτες PC, κάρτες γραφικών και τροφοδοτικά. Ωστόσο, γενικά δεν μπορείτε να το κάνετε εύκολα σε μικρούς φορτιστές τοίχου του είδους που αναφέρατε χωρίς να διακινδυνεύσετε τη φθορά του φορτιστή ή την έκθεση σε πιθανώς επικίνδυνες τάσεις.

Συμπερασματικά, ένας θόρυβος δεν είναι απαραίτηταένα σημάδι του προβλήματος σε φθηνότερους φορτιστές τοίχου όταν εκφορτωθούν. Ωστόσο, ένας φορτιστής υπολογιστή ή φορητός υπολογιστής που παράγει θόρυβο πηνίου, ειδικά όταν βρίσκεται υπό φορτίο, μπορεί να είναι ελαττωματικός και μπορεί να θέλετε να το αντικαταστήσετε.

Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το θόρυβο του πηνίου μπορούν να βρεθούν σε αυτό το άρθρο της Wikipedia.

Ένα πηνίο χάλκινου σύρματος χωρίς μεταλλικό "πυρήνα"οι πλάκες μπορούν να φλερτίσουν. Καθώς το μαγνητικό πεδίο αυξάνεται και μειώνεται (γενικά περίπου χίλιες φορές το δευτερόλεπτο), η δύναμη του πεδίου προκαλεί ελαφρά μεταβολή των διαστάσεων του πηνίου και αυτός ο κραδασμός οδηγεί σε κτύπημα του ήχου. Ακόμη και τα καλώδια σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος μπορούν να κλαψουρίζουν (ελαφρώς) κάτω από τις σωστές συνθήκες.