我有许多用于各种设备的AC适配器和电源,从小型5V / 1A USB充电器到笔记本电脑电源适配器和台式机PSU。但是,我经常听到其中一些电源发出刺耳的声音。当它们未连接到设备或以其他方式使用时,通常会发生这种情况;当我将负载连接到设备上时,例如通过插入未充满电的设备,则停止发出噪音。
为什么有些交流适配器和电源会发出这种呜呜声?为什么有些人不发出这种声音?有什么我可以抑制的吗?
我有许多用于各种设备的AC适配器和电源,从小型5V / 1A USB充电器到笔记本电脑电源适配器和台式机PSU。但是,我经常听到其中一些电源发出刺耳的声音。当它们未连接到设备或以其他方式使用时,通常会发生这种情况;当我将负载连接到设备上时,例如通过插入未充满电的设备,则停止发出噪音。
为什么有些交流适配器和电源会发出这种呜呜声?为什么有些人不发出这种声音?有什么我可以抑制的吗?
Answers:
大多数电源转换设备都包含线圈,例如变压器或电感器。这些组件使用电磁将交流主电源转换为低压直流电源。这些组件产生的变化的磁场会导致它们在高频下发生物理振动,从而产生高音调的噪声。
大多数现代交流适配器都是开关电源。根据设计,SMPS的内部开关频率在空载时通常较低,并随负载上升到特定点而增加。空载频率通常足够低以至于在人类的听力范围内。此外,在低负载或空载情况下,用于调节逆变器级电压的PWM将处于低占空比,从而产生“尖峰”输出曲线,该曲线更容易引起线圈振动,变压器本身将往往也会振动(有关更多详细信息,请参见下面的Daniel R Hick的回答)。这些因素加在一起会导致可听见的噪声,尤其是在无法抑制这种噪声的廉价设备中。
在负载下,功能正常的SMPS应在高于人类听力范围的频率下工作,通常为50 kHz或更高(尽管某些较早的设计以33 kHz工作)。但是,在设计不良或电源故障的负载下也会产生相同的噪声,因为线圈可能会在电应力下以次谐波频率振动。
在其他电子设备(包括母板,图形卡或其他计算机组件上的电感器或变压器)中使用的线圈也可能在运行期间振动。因此,有缺陷的设备可能会在运行过程中产生可听见的线圈鸣叫声。
这就是为什么有时您会在电子设备内部的线圈上看到怪异的胶水的原因。胶水有助于减少线圈在正常运行期间产生的振动和噪声。用户完全有可能使用胶枪将胶水涂在线圈上,以抑制线圈发出的嗡嗡声,人们已经成功地将其计算机部件做到了这一点。但是,通常无法在提到的那种小型壁式充电器上轻松进行此操作,而又不会冒损坏充电器或暴露于潜在危险电压的危险。
最终,当廉价的壁式充电器消耗很少或没有电源时,发出嘶嘶声并不一定是麻烦的迹象。但是,特别是在负载下会产生线圈噪声的计算机PSU或笔记本电脑充电器可能有缺陷,您可能需要考虑更换它。
有关线圈噪声的更多信息,请参见此Wikipedia文章。
“开关”电源(实际上几乎是所有现代计算机电源一样)通过将输入的120V 60Hz(在美国)交流电“整流”为直流电(约170伏),然后用电容器“滤波”,然后使用半导体来工作。电路以每秒约1000次“斩波”直流电压的速度将其转换回原始AC。(所谓的“方波”与普通交流电的“正弦波”。)然后,该“斩波”电压流经变压器以产生所需的输出电压。输出再次整流为直流并进行滤波,以产生计算机所需的电压。
通过该方案,通过调节斩波电压的“占空比”来执行基本电压调节。轻负载时,电路不会产生很好的对称“方波”,而是一系列窄尖峰,并且这种“尖峰”波形更可能在变压器和其他组件中产生令人讨厌的可听噪声,并且也可能会产生“电噪声”,例如在附近的收音机中听到的“电噪声”。
另外,当电源负载较轻时,变压器内部的更多磁场会逸出到变压器外壳和周围的组件中(因为变压器的“次级”线圈捕获的磁场更少),并且这种“逃逸”的磁场场更容易引起噪音。
变压器的一部分是通过将金属板粘合在一起而创建的。交流电场在金属板上产生来回力。随着变压器的老化,钢板开始分离,并允许钢板振动,从而引起嗡嗡声。
我的路由器的适配器也发出很大的声音,这确实使我发疯。但是,我很快用布包裹起来解决了这个问题。现在,我不再听到它了。