我们使用 1.5MHz 内部开关开关稳压器 ( semtech.com/images/datasheet/sc185.pdf ) 设计了一个开关稳压器电路。Vin 为 5V，Vout 为 3V3。我们有一个输入电容器 (47uf)、一个输出电容器 (47uf) 和一个电感器 (1uH)。问题是，当我们打开系统时，我们会听到来自电感器的高音——大概是——。当电路消耗非常少量的电流时，声音似乎更明显。随着电流需求的增加，声音通常变得不明显，但并非总是如此。
任何想法我们可能做错了什么？我可以提供其他更具体的信息吗？我查看了电感器之前的稳压器输出，我看到一些振铃，但我无法判断振铃是否正常。
声音在电子电路中的常见来源是电感器和陶瓷电容器。
电流和磁场的叉积是力。力总是作用于两件事，在电感器的情况下，它们是构成绕组的铁芯和单独的导线段。在正确的频率下，这可以使绕组稍微振动，您可以听到声音。
陶瓷电容器在不同程度上表现出压电效应。更有效的陶瓷电容也更容易受到此影响。如果我没记错的话，钛酸钡在这方面特别擅长，因为晶格中的钛原子在两种能态之间变化，这也会导致它改变其表观尺寸。是的，陶瓷实际上随着电压的变化而收缩和增长非常轻微。
我最近在新产品的原型中遇到了这个问题。电源电容受到 5-10 kHz 的纹波，导致整个电路板发出恼人的呜呜声。我测试了来自不同制造商的五种不同型号，但所有具有足够电容的型号都有噪音问题。我现在很不情愿地改用铝电解那部分。
在您的情况下，您的 1.5 MHz 开关频率太高而听不见，因此不能直接作为开关频率。您的电源很可能是亚稳态的，并且您正在听到控制波动。在可听频率下可能没有太多输出纹波，但您可能会看到该频率下的占空比略有不同。在非常低的电流下，控制回路可能会导致脉冲突发，在突发之间有一些死区时间，这可能在可听范围内具有很强的分量。在更高的电流下，系统可能以连续模式运行并且更自然地阻尼，这就是可听范围内的控制响应降低的原因。
还要查看电源驱动的电流消耗。这可能在可听范围内，迫使电源控制响应也进入可听范围。
您的稳压器可能会在小负载下进入低开关频率模式以提高效率。这将电容器振动置于我们的听觉频率范围内。另一个原因是在低开关频率下，电容器纹波电压较高，从而增加了振动幅度。很难绕过陶瓷电容器，因为它们以足够低的成本提供良好的密度和良好的 ESR、频率特性。避免这种影响的一个好方法是将其中 2 个电容器放置在 PCB 的相对两侧。如果您需要 100uF 电容，您只需将 47uF 放在顶部，将 47uF 正好放在 PCB 的另一侧。这些电容器的影响被抵消，PCB 不再发出声音。比使用 C0G 或其他一些专用电容器便宜得多。