在低頻時，電感一般能蓄能，也有濾高頻的特性。在低頻應用時, 電感工作頻率低於諧振頻率時，電感值基本上仍可以保持穩定。

 

但在高頻時
，它的阻抗特性表現很明顯。 (請留意不同的電感的高頻特性可能不一樣。) 如圖一的Wurth Electronics電感744029001，特別是工作頻率超過諧振頻率後，電感值將會先增大，達到一定頻率後
，突然迅速減小。如果耳朵能聽到嘯叫（吱吱聲）
，可以肯定電感兩端存在一個20Hz-20kHz左右（人耳可聽範圍內）的開關電流。

 

圖1：Wurth Electronics電感744029001在工作頻率時的阻抗特性表現

 

開關電源電路為了自身保護和開關電源的可靠性，大多都有 “限流保護電路”，如圖2降(jiang)壓(ya)轉(zhuan)換(huan)器(qi)使(shi)用(yong)限(xian)流(liu)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)。當(dang)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)空(kong)載(zai)或(huo)過(guo)載(zai)的(de)時(shi)候(hou)，限(xian)流(liu)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)會(hui)立(li)即(ji)調(tiao)整(zheng)開(kai)關(guan)占(zhan)空(kong)比(bi)，或(huo)者(zhe)立(li)即(ji)停(ting)止(zhi)開(kai)關(guan)工(gong)作(zuo)
，直(zhi)到(dao)檢(jian)測(ce)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)在(zai)標(biao)準(zhun)範(fan)圍(wei)內(nei)時(shi)，才(cai)重(zhong)新(xin)啟(qi)動(dong)正(zheng)常(chang)的(de)工(gong)作(zuo)開(kai)關(guan)。這(zhe)從(cong)停(ting)止(zhi)開(kai)關(guan)到(dao)重(zhong)啟(qi)開(kai)關(guan)的(de)時(shi)間(jian)周(zhou)期(qi)正(zheng)好(hao)是(shi)幾(ji)kHz的頻率，導致工作頻率改變，低於設計值。

 

圖2：降壓轉換器使用限流保護電路

 

 

如果電感的諧振頻率在20Hz-20KHz之(zhi)間(jian)
，而(er)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)在(zai)這(zhe)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)時(shi)候(hou)，電(dian)感(gan)就(jiu)會(hui)嘯(xiao)叫(jiao)，人(ren)耳(er)就(jiu)能(neng)聽(ting)見(jian)了(le)。一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia)
，如(ru)果(guo)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)工(gong)作(zuo)在(zai)額(e)定(ding)負(fu)載(zai)，其(qi)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)高(gao)於(yu)與(yu)設(she)計(ji)值(zhi)(高於可聽範圍)相同，人耳是聽不到的。

 

如果聽見電感嘯叫

，可以嚐試改變開關頻率，嚐試調節高於可聽範圍（20Hz - 20kHz）的開關頻率以降低噪聲。另外，亦可嚐試降低負載電流或更換功率稍微大些的DC-DC轉換器，改善負載電流過大的問題。

 

圖3：在Digi-Key 搜索器可以找到不同固定值電感的諧振頻率 (頻率-自諧振)

 

 

如果電感已經焊在電路板上，但是電感線圈沒用固定好
，是可動的，這樣或會引起電感嘯叫。要防止，可以利用液體清漆或RTV矽樹脂，塗在電感線圈上。

 

圖4： LOCTITE 5145 的RTV矽樹脂

 

如(ru)果(guo)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)將(jiang)會(hui)用(yong)許(xu)多(duo)電(dian)感(gan)，可(ke)以(yi)先(xian)將(jiang)鐵(tie)芯(xin)和(he)繞(rao)組(zu)真(zhen)空(kong)壓(ya)力(li)上(shang)漆(qi)
，把(ba)整(zheng)個(ge)鐵(tie)芯(xin)和(he)繞(rao)圈(quan)都(dou)在(zai)漆(qi)裏(li)麵(mian)，再(zai)固(gu)定(ding)在(zai)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)

，這(zhe)樣(yang)都(dou)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)噪(zao)聲(sheng)。

 

 

當(dang)電(dian)感(gan)線(xian)圈(quan)隙(xi)中(zhong)存(cun)有(you)磁(ci)能(neng)時(shi)
，會(hui)產(chan)生(sheng)振(zhen)動(dong)並(bing)產(chan)生(sheng)噪(zao)聲(sheng)。這(zhe)種(zhong)噪(zao)聲(sheng)將(jiang)來(lai)自(zi)電(dian)感(gan)器(qi)的(de)氣(qi)隙(xi)材(cai)料(liao)和(he)磁(ci)路(lu)幾(ji)何(he)形(xing)狀(zhuang)。根(gen)據(ju)負(fu)載(zai)情(qing)況(kuang)，頻(pin)率(lv)和(he)部(bu)件(jian)變(bian)化(hua)
，可(ke)聽(ting)噪(zao)聲(sheng)的(de)數(shu)量(liang)會(hui)有(you)所(suo)不(bu)同(tong)。

 

如果是這情況，可考慮改用鐵氧體磁芯。鐵氧體磁芯是主要由鐵(Fe)、錳(Mn)和鋅(Zn)三種金屬元素組成，通常被稱為錳鋅鐵氧體。環形鐵氧體磁芯由於沒有氣隙，且截麵積一致，因此磁效應很高。一般幾百kHz的開關頻率
，鐵氧體磁芯電感是沒問題的。

 

圖5：在Digi-Key 搜索器可以找到不同鐵氧體磁芯      

 

 

在開關電源電路
，發現電感無故嘯叫

，可以嚐試用以下方法消除：

 

1. 在應用中，改變開關頻率
，調節高於可聽範圍（20Hz - 20kHz）的開關頻率以降低噪聲。

 

2. 如果電感已經焊接在電路板上，可以在線圈上塗上液態清漆或RTV矽樹脂，把電感粘牢。如果電路板上將會有用許多電感，可以先將鐵芯和繞組真空上漆
，這樣都可以降低噪聲。

 

3. 可考慮用鐵氧體磁芯電感，一般幾百kHz的開關頻率
，鐵氧體磁芯電感是可以應用。

 

 

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作者：Barley Li