开关调节器电路发出高音调的原因可能是什么

我们使用1.5Mhz，内部开关的开关调节器（semtech.com/images/datasheet/sc185.pdf）设计了一个开关调节器电路。Vin是5V，Vout是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，当打开系统电源时，我们大概听到了电感发出的高音。当电路消耗非常小的电流时，声音似乎更明显。随着当前需求的增加，声音通常变得不明显，但并非总是如此。

有什么想法我们可能做错了吗？我还有其他信息可以提供更具体的信息吗？我已经看过调节器的输出，就在电感器之前，我看到了一些振铃，但是我无法确定振铃是否正常。

电子电路中通常来自声音的地方是电感器和陶瓷电容器。

电流和磁场的叉积是一个力。力总是作用在两件事上，在电感器的情况下，这是构成绕组的芯线和各个导线段。以正确的频率，这会使绕组有些振动，您会听到声音。

陶瓷电容器表现出不同程度的压电效应。电容效率越高的陶瓷也越容易受到这种影响。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个能态之间变化，这也导致钛酸钡的表观尺寸发生变化。是的，陶瓷实际上是随电压而收缩和增长的。

我最近在新产品的原型中遇到了这个问题。一个电源电容器受到5-10 kHz的纹波，使整个电路板发出令人讨厌的抱怨声。我测试了来自不同制造商的五种不同型号，但是所有具有足够电容的型号都有噪声问题。我现在很不情愿地将该部分切换为铝电解。

在您的情况下，您的1.5 MHz开关频率太高而无法听到，因此不能直接作为开关频率。您的电源很可能是亚稳定的，并且您正在听到控制波动。在可听频率下可能没有太多的输出纹波，但是您可能会看到该频率下的占空比有一些差异。在非常低的电流下，控制环路可能会导致脉冲猝发，在猝发之间存在一定的死区时间，这在可听范围内可能具有很强的分量。在较高的电流下，系统可能会以连续模式运行，并且会更自然地衰减，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。那可能在可听范围内，也迫使电源控制响应也进入了可听范围。

您的调节器可能会在小负载时进入低开关频率模式，以提高效率。这使电容器振动处于我们的听觉频率范围内。另一个原因是，在低开关频率下，电容器纹波电压会更高，从而增加振动幅度。陶瓷电容器很难绕开，因为它们以足够低的成本提供了良好的密度以及良好的ESR和频率特性。避免这种影响的一个好方法是将其中两个电容器放置在PCB的相对两侧。如果您需要100uF的电容，您要做的就是将47uF放在顶部，并将47uF恰好放在PCB的另一侧。这些电容器的作用被抵消，PCB不再发出声音。比使用C0G或其他一些专用电容器便宜的多。