Γιατί μερικοί προσαρμογείς εναλλασσόμενου ρεύματος και τροφοδοτικά τροφοδοσίας προκαλούν θόρυβο;

Τις περισσότερες φορές οι προσαρμογείς AC και τα τροφοδοτικά τείνουν να είναι ήσυχοι, αλλά τι σημαίνει αυτό όταν κάποιος κάνει ένα θόρυβο; Πρέπει να ανησυχείτε; Η σημερινή θέση Q & A της SuperUser έχει τις απαντήσεις σε ερωτήσεις ενός ανησυχούντος αναγνώστη.

Η σημερινή συνάντηση ερωτήσεων και απαντήσεων έρχεται σε επαφή με το SuperUser - μια υποδιαίρεση του Stack Exchange, μια κοινότητα που κατευθύνεται από τους ιστότοπους ερωτήσεων & απαντήσεων.

Φωτογραφία ευγενική προσφορά του Bart Everson (Flickr).

Το ερώτημα

Ο αναγνώστης του SuperUser Rishat Muhametshin θέλει να μάθει γιατί μερικοί από τους προσαρμογείς AC και τα τροφοδοτικά του κάνουν ένα θόρυβο:

Έχω πολλούς διαφορετικούς προσαρμογείς AC και τροφοδοτικά για διάφορες συσκευές, που κυμαίνονται από μικρούς φορτιστές USB 5V / 1A έως προσαρμογείς τροφοδοσίας για φορητούς υπολογιστές και PSU για υπολογιστές γραφείου. Ωστόσο, ακούω συχνά ένα θόρυβο από κάποιο από αυτά τα τροφοδοτικά. Αυτό συμβαίνει συχνότερα όταν δεν συνδέονται με κάποια συσκευή ή με άλλο τρόπο που χρησιμοποιείται και σταματά να κάνει θόρυβο όταν συνδέω μια συσκευή που δεν είναι πλήρως φορτισμένη.

Γιατί μερικοί προσαρμογείς και τροφοδοτικά AC κάνουν αυτόν τον θόρυβο; Γιατί μερικοί δεν κάνει αυτό το θόρυβο; Υπάρχει κάτι που μπορώ να κάνω για να το καταστήσω?

Γιατί μερικοί προσαρμογείς AC και τροφοδοτικά προκαλούν θόρυβο?

Η απάντηση

Οι συνεργάτες του SuperUser DragonLord και Daniel R Hicks έχουν την απάντηση για εμάς. Πρώτα επάνω, DragonLord:

Οι περισσότερες συσκευές μετατροπής ισχύος περιέχουν πηνία, όπως μετασχηματιστές ή επαγωγείς. Αυτά τα εξαρτήματα χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητισμό για να μετατρέψουν την κύρια παροχή εναλλασσόμενου ρεύματος σε χαμηλής τάσης DC. Τα μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία που παράγονται από αυτά τα εξαρτήματα μπορούν να προκαλέσουν τη σωματική τους δόνηση σε υψηλή συχνότητα, με αποτέλεσμα τον υψηλό θόρυβο.

Οι περισσότεροι σύγχρονοι προσαρμογείς εναλλασσόμενου ρεύματος είναι τροφοδοτικά σε κατάσταση λειτουργίας. Η εσωτερική συχνότητα μεταγωγής ενός SMPS είναι συνήθως χαμηλή όταν εκφορτώνεται και αυξάνεται με ένα φορτίο (μέχρι ένα συγκεκριμένο σημείο ανάλογα με το σχέδιο). Η συχνότητα χωρίς φορτίο είναι συχνά αρκετά χαμηλή ώστε να βρίσκεται εντός της εμβέλειας ανθρώπινης ακοής.

Επιπλέον, σε συνθήκες χαμηλής ή μηδενικής κατανάλωσης, η PWM (Pulse Width Modulation) που χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της τάσης στη βαθμίδα του μετατροπέα θα είναι σε χαμηλό κύκλο λειτουργίας και θα δημιουργήσει ένα προφίλ εξόδου "spikey", το οποίο είναι πιο επιρρεπές στο να προκαλεί κραδασμούς σε πηνία, και ο ίδιος ο μετασχηματιστής θα τείνει να δονείται επίσης. Μαζί, αυτά μπορούν να οδηγήσουν σε ηχητικό θόρυβο, ειδικά σε φθηνότερες μονάδες που δεν καταφέρνουν να καταπνίξουν αυτόν τον θόρυβο.

Κάτω από ένα φορτίο, ένα σωστά λειτουργούμενο SMPS θα πρέπει να λειτουργεί σε συχνότητα πολύ πάνω από το εύρος ανθρώπινης ακρόασης, τυπικά 50 KHz ή υψηλότερη (αν και μερικά παλαιότερα σχέδια λειτουργούν στα 33 kHz). Ωστόσο, ο ίδιος θόρυβος μπορεί να συμβεί υπό φορτίο με ανεπαρκώς σχεδιασμένη ή ελαττωματική τροφοδοσία ρεύματος καθώς τα πηνία μπορεί να δονηθούν υπό ηλεκτρική τάση σε υπο-αρμονική συχνότητα.

Αυτός είναι ο λόγος που μερικές φορές βλέπετε μια "κόλλα" των ειδών σε πηνία μέσα σε ηλεκτρονικές συσκευές. Η κόλλα συμβάλλει στη μείωση των κραδασμών και του θορύβου που παράγουν τα πηνία κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας. Φυσικά, αυτό σημαίνει ότι ένας χρήστης μπορεί να εφαρμόσει κόλλα πάνω σε πηνία χρησιμοποιώντας ένα πιστόλι κόλλας για να καταστείλει το πηνίο που κλαίει - και ναι, οι άνθρωποι το έχουν κάνει επιτυχώς με μητρικές πλακέτες PC, κάρτες γραφικών και τροφοδοτικά. Ωστόσο, γενικά δεν μπορείτε να το κάνετε εύκολα σε μικρούς φορτιστές τοίχου του είδους που αναφέρατε χωρίς να διακινδυνεύσετε τη φθορά του φορτιστή ή την έκθεση σε πιθανώς επικίνδυνες τάσεις.

Συμπερασματικά, ένας θόρυβος δεν είναι αναγκαστικά σημάδι προβλημάτων στους φθηνότερους φορτιστές τοίχου όταν εκφορτωθούν. Ωστόσο, ένας φορητός υπολογιστής PSU ή φορητός φορτιστής που παράγει θόρυβο πηνίου, ειδικά όταν βρίσκεται υπό φορτίο, μπορεί να είναι ελαττωματικός και μπορεί να θέλετε να το αντικαταστήσετε.

Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το θόρυβο του πηνίου μπορούν να βρεθούν σε αυτό το άρθρο της Wikipedia.

Ακολουθούμενη από την απάντηση του Daniel R Hicks:

Ένα πηνίο χάλκινου σύρματος χωρίς μεταλλικές πλάκες "πυρήνα" μπορεί να φλερτάρει. Καθώς το μαγνητικό πεδίο αυξάνεται και μειώνεται (γενικά περίπου χίλιες φορές το δευτερόλεπτο), η δύναμη του πεδίου προκαλεί ελαφρά μεταβολή των διαστάσεων του πηνίου και αυτή η δόνηση οδηγεί σε ένα κτύπημα. Ακόμη και τα καλώδια σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος μπορούν να κλαψουρίζουν (ελαφρώς) κάτω από τις σωστές συνθήκες.

Έχετε κάτι να προσθέσετε στην εξήγηση; Απενεργοποιήστε τα σχόλια. Θέλετε να διαβάσετε περισσότερες απαντήσεις από άλλους τεχνολογικούς χρήστες Stack Exchange; Δείτε το πλήρες νήμα συζήτησης εδώ.