脉冲宽度调制(PWM)是一种流行的电路设计技术,它经常用于控制高功率的电气设备。 PWM 调光就是利用 PWM 技术,通过快速的开关电路控制 LED 灯的亮度。然而,PWM 调光技术在实践中往往会产生电感噪声,影响使用效果,那么,为什么PWM调光容易产生电感噪声呢?
电感噪声是由 PWM 调光时产生的磁通变化导致的,其中,密集的磁通变化会生成声音。因此,当 PWM 信号的调制频率高于可听范围的频率时,就会产生嗡嗡声。
嗡嗡声的主要原因是,当 PWM 信号的变化速度很快的时候,电路中的元件不可避免地会产生高频振动。特别是,如果电路内部包含大电感元件,如磁珠,漏感等,它们就会产生可听范围内的噪声。
开关频率太高会导致电感元件中电流的瞬间变化率非常大,从而使元件中的磁通变化更加剧烈。此外,较高的开关频率还会增加电路中电磁干扰的风险,尤其是一些传感器应用
质量差的电感元件本身可能产生振动和谐振,这会产生可听范围的声音。
在电路设计中可能会存在诸如电感器件大小不足、布局不规范等问题,这些都会增加 PWM 电路中电感噪声的风险。
如果 PWM 电路中电感噪声太大,既可以尝试降低开关频率。调高调制频率会产生更多的电动势,这意味着电感元件将更加敏感地振动。
在设计电感元件时,可以添加阻尼材料到电感器件的外壳或安装座,防止其共振,这样可以降低物理振动,并降低电感噪声的风险。
电路的设计过程也非常关键。应合理选择电容器、电阻器和电感器件的类型、尺寸和工作频率。此外,合理布局电路元件和保持电路清洁都能有效地缓解电感噪声的问题。
磁珠可以帮助减少电感噪声的产生,这种元件可以用于跟其它负载并联一起,以减少PWM调光技术所产生的噪声影响。磁珠法线还可以通过使用小巧的磁珠电感器来减少电感噪声。
PWM调光技术的使用虽然有利于降低功耗,增加灯具寿命等优点。然而,由于电感噪声的风险,必须仔细处理电路的设计,加强电感器件的固定,减少开关频率和振荡等等,以尽量减少调光过程中出现的电感噪声,提高电气设备的使用效果。