[問題] Boost PFC 電感噪音

[yiting428 ()]

大家好

如題 我的PFC是常見的boost架構

控制器是平均電流控制

工作頻率65kHz

輸出功率規格是500W

但是現在有個噪音問題

大約加載到350W 熱機約20分鐘開始就出現噪音

這個噪音很低頻 約500Hz的聲音 電感已經做含浸 加固定膠等固定方式

另外也發現如果加到滿載，噪音的音頻會變高

想要請教的是：

1. 就我所知，電感噪音通常源自於線圈震動或鐵芯震動，源自於時變電磁場產生的作用力

但是我的工作頻率已經高到65kHz了，AC電流也確認過，也確認過PF值跟iTHD跟噪音沒有關係

（目前PF值約0.98～0.995，iTHD約10上下）

電感也確定沒有飽和，甚至悶起來以Low-line燒機三四個小時都可以持續正常動作

那麼線圈或鐵芯是為什麼會有這樣的低頻震動，進而產生audible noise?

2. 我目前嘗試過將工作頻率拉到100kHz，可以改善，但還是有聲音，因此我覺得不是root cause

3. 有可能從控制面去cover掉嗎？

4. 電感的Q值可能會影響嗎？


以上的問題都上網找了好幾天

但是資訊很少

希望有經驗的前輩指教，謝謝了！


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 標題  [問卦] 為什麼外星人也是兩隻腳走路的? 
推 gamania10000: 都教授如果是四隻腳走路.你猜收視率會多少
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 59.124.231.175
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Electronics/M.1554701919.A.424.html
→ furio: 猜測gate驅動信號的抖動造成,不過主因可能是回授跟LPF
gate信號確認過蠻正常的，請教大大LPF是說低通濾波嗎？如果是的話那不就無解了Orz

→ dsplab: 將電感泡在真空罐中的凡立水，固定漆包線
電感有用真空含浸了，和鐵芯也都用epoxy固定了，鐵芯是EER ferrite core

→ p20162: 你量波形 肯定在抖
推 im7260393: 如果是插件在PCB上，確認看看是不是電感base與PCB震動
不是耶 確認過了

→ Bomy5566: 看一下信號gate端波形 看10ms 你看是不是中間有空隙
→ Bomy5566: 我猜有可能信號沒切的很好 noise 很多
https://imgur.com/CO9uXh7.jpg
這是波形，粉紅色是AC電流，藍色是MOS vgs，波形看起來蠻正常的
※ 編輯: yiting428 (59.124.231.175), 04/11/2019 16:56:57

https://imgur.com/4TgsGwz.jpg
這是current error amplifier的電路圖
IC內部是OTA
補償電路(C1,R2,C3)是外接的
datasheet寫說接到IC內部的Vref，目的是soft-start
" The current loop compensation is returned to V REF  to produce
a soft-start characteristic on the PFC: as the reference voltage
comes up from zero volts, it creates a differentiated voltage on
I EAO which prevents  the  PFC  from  immediately  demanding  a
full  duty cycle on its boost converter."
想請問各位大大有看過這種接法嗎？謝謝
※ 編輯: yiting428 (59.124.231.175), 04/11/2019 17:08:04
※ 編輯: yiting428 (59.124.231.175), 04/11/2019 17:12:30

→ yugi2567: OTA Type 2
→ yugi2567: 電感波型？
→ yiting428: 我看一般Type 2是接到地，如果接到一個定電源Vref，對
→ yiting428: 小訊號頻率響應是一樣的嗎
→ yiting428: 電感電流波形也勾過了，高低頻都很正常，改感量也一樣
→ yiting428: 有聲音
→ yugi2567: slva662那篇可以看一下差異
→ yugi2567: 你設計的v loop , current loop bode plot圖是什麼樣
謝謝yugi大大
剛好slva662這篇我也有看
但是它介紹的OTA Type 2也是將補償RC接到地
因此我才不確定如果照我這顆IC的datasheet的接法接到內部Vref
這樣相關的轉移函數還會一樣嗎？

老實說我以前大學沒有認真念
所以現在已經開始回去看電子學課本頻率響應跟迴授穩定度的部分
感覺自己很多基本的東西都不會
我也希望能夠自己推出完整的bode plot
還在努力中

→ furio: 如果是溫升引起的,可以拿冷凍噴劑噴噴看,看誰特性跑掉
目前冷機開機就會有聲音，只是會隨著溫升變大聲沒錯
所以感覺溫升也不是root cause

→ yugi2567: 電感滿載電流感值看Bmax會掉約10%以上的電感值
不好意思，這邊我不太理解
我目前試過的不同感量，是鐵芯Gap不同而已
等同於改變鐵芯的μ值而已對吧？
圈數以及其他參數都是一樣的
yugi大的意思是換感量高的，讓它滿載去頂到Bmax嗎？
如果是的話，這樣試的目的是什麼呢？
※ 編輯: yiting428 (61.230.203.118), 04/12/2019 02:25:36

我有想到另外兩點補充說明
一個是感量的影響，一個是工作頻率的影響

我計算出的感量約600μH
但之前發生高溫時飽和
因此現在用的感量已經降到200μH
也因此ΔiL非常大
https://imgur.com/y8gaTp2.jpg
峰值平均值約12.7A
Δi約8.4A，等同於高達約平均值的0.7倍
可是我也試過300μ跟400μ的了
一樣還是有聲音

若拉高工作頻率(100k)
ΔiL確實如預期降低，聲音也有變小
但是我有問過其他同學，他也是用一樣的工作頻率(65k)跟一樣200μ的L
只是控制IC不同
而他就沒有這個聲音的問題
那我65k是不是也應該能做到沒聲音?

謝謝大家願意跟小弟討論，感激不盡
※ 編輯: yiting428 (59.124.231.175), 04/12/2019 12:31:20
→ yugi2567: 像wurth. 的這個choke規格書有寫到L vs Current大小的感
→ yugi2567: 值影響還有溫度影響
→ yugi2567:  https://www.mouser.tw/datasheet/2/445/7443640470B-1
→ yugi2567: 530241.pdf
→ yugi2567: 電流大到這個電感的感值飄到會震盪也是有可能的 所以需
→ yugi2567: 要再tune控制器
→ yugi2567: 哪一顆IC?
→ yugi2567: 你看他電壓電流的兩個OTA正端負段 接的是反過來的 電流
→ yugi2567: 那邊OTA VIEAO越低duty越大 transfer f我猜應該一樣
謝謝yugi大，IC是CM6500UN，我會繼續研究的
後續如果有結論我會上來說～

→ Eshow: 一樣瓦數，看high/low line有無差異
線電壓越低聲音會越大(AC90V)
因此我有懷疑是電感
可是感量換高一點的也沒改善
※ 編輯: yiting428 (59.124.231.175), 04/15/2019 17:50:35
→ q817262004: 會不會是響應速度快了一點？ 調慢一點點試試
→ Eshow: 不同條件一樣輸入電流，如果一樣，應該是電感
→ Eshow: 感量要bias夠，不是只有初始感量