Ich habe viele verschiedene Netzteile und Stromversorgungen für eine Vielzahl von Geräten, von kleinen 5V/1A USB-Ladegeräten bis hin zu Laptop-Netzteilen und Desktop-Netzteilen. Allerdings höre ich von einigen dieser Stromversorgungen oft ein pfeifendes Geräusch. Dies geschieht am häufigsten, wenn sie nicht an ein Gerät angeschlossen oder anderweitig verwendet werden, und hört auf, Geräusche zu machen, wenn ich eine Last daran anschließe, z. B. indem ich ein Gerät anschließe, das nicht vollständig aufgeladen ist.
Warum machen manche Netzteile und Netzteile dieses heulende Geräusch? Warum machen manchenichtmachen dieses Geräusch? Kann ich etwas tun, um es zu unterdrücken?
Antwort1
Die meisten Stromumwandlungsgeräte enthalten Spulen, wie Transformatoren oder Induktoren. Diese Komponenten nutzen Elektromagnetismus, um Wechselstrom aus dem Netz in Niederspannungs-Gleichstrom umzuwandeln. Die von diesen Komponenten erzeugten unterschiedlichen Magnetfelder können dazu führen, dass sie physisch mit hoher Frequenz vibrieren, was zu einem hohen Geräusch führt.
Die meisten modernen Netzteile sindSchaltnetzteile. Die interne Schaltfrequenz eines SMPS ist im unbelasteten Zustand normalerweise niedrig und steigt mit der Last bis zu einem bestimmten Punkt an, je nach Design. Die Leerlauffrequenz ist oft niedrig genug, um im menschlichen Hörbereich zu liegen. Darüber hinaus ist in Situationen mit niedriger oder keiner Last diePWMdient zur Regelung der Spannung amWechselrichterstufewird bei einem niedrigen Arbeitszyklus arbeiten, wodurch ein „stacheliges“ Ausgangsprofil entsteht, das eher zu Vibrationen in den Spulen führt, und der Transformator selbst wird ebenfalls zu Vibrationen neigen (weitere Einzelheiten finden Sie in der Antwort von Daniel R. Hick weiter unten). Zusammen können diese Geräusche zu hörbaren Geräuschen führen, insbesondere bei billigeren Geräten, die diese Geräusche nicht unterdrücken können.
Unter Last sollte ein ordnungsgemäß funktionierendes SMPS bei einer Frequenz arbeiten, die weit über dem menschlichen Hörbereich liegt, typischerweise 50 kHz oder höher (obwohl einige ältere Designs bei 33 kHz arbeiten). Dasselbe Geräusch kann jedoch unter Last mit einem schlecht ausgelegten oder defekten Netzteil auftreten, da die Spulen unter elektrischer Belastung bei einersubharmonischFrequenz.
Spulen, die als Induktoren oder Transformatoren in anderen elektronischen Geräten verwendet werden, darunter auf Motherboards, Grafikkarten oder anderen Computerkomponenten, können während des Betriebs ebenfalls vibrieren. Ein defektes Gerät kann daher während des Betriebs hörbares Spulenfiepen erzeugen.
Aus diesem Grund sieht man manchmal seltsame Klebstoffkleckse auf Spulen in elektronischen Geräten. Der Klebstoff hilft, die Vibrationen und Geräusche zu reduzieren, die die Spulen während des normalen Betriebs erzeugen. Es ist durchaus möglich, dass Benutzer mit einer Klebepistole Klebstoff auf Spulen auftragen, um Spulenfiepen zu unterdrücken, und manche haben dies erfolgreich bei ihren Computerteilen getan. Bei kleinen Wandladegeräten der von Ihnen erwähnten Art ist dies jedoch im Allgemeinen nicht so einfach möglich, ohne das Ladegerät zu beschädigen oder es potenziell gefährlichen Spannungen auszusetzen.
Letztendlich ist ein pfeifendes Geräusch bei billigeren Wandladegeräten nicht unbedingt ein Zeichen für ein Problem, wenn sie wenig oder keinen Strom ziehen. Ein Computer-Netzteil oder Laptop-Ladegerät, das Spulengeräusche erzeugt, insbesondere unter Belastung, ist möglicherweise jedoch defekt und Sie sollten einen Austausch in Erwägung ziehen.
Weitere Informationen zum Spulenrauschen finden Sie indieser Wikipedia-Artikel.
Antwort2
Ein „Schaltnetzteil“ (wie praktisch alle modernen Computernetzteile) funktioniert, indem es den eingehenden Wechselstrom von 120 V 60 Hz (in den USA) in Gleichstrom (bei etwa 170 Volt) „gleichrichtet“, mit Kondensatoren „filtert“ und dann mithilfe einer Halbleiterschaltung die Gleichspannung etwa 1000 Mal pro Sekunde „zerhackt“, um sie wieder in Rohwechselstrom umzuwandeln. (Was als „Rechteckwelle“ bezeichnet wird, im Gegensatz zur „Sinuswelle“ von gewöhnlichem Wechselstrom.) Diese „zerhackte“ Spannung durchläuft dann einen Transformator, um die gewünschten Ausgangsspannungen zu erzeugen. Die Ausgänge werden erneut in Gleichstrom gleichgerichtet und gefiltert, um die gewünschten Spannungen für den Computer zu erzeugen.
Bei diesem Schema wird die grundlegende Spannungsregelung durch Anpassen des „Arbeitszyklus“ der zerhackten Spannung durchgeführt. Wenn die Stromversorgung leicht belastet ist, erzeugt die Schaltung keine schöne symmetrische „Rechteckwelle“, sondern eine Reihe schmaler Spitzen, und diese „stachelige“ Wellenform erzeugt eher störende hörbare Geräusche in den Transformatoren und anderen Komponenten und erzeugt auch eher „elektrisches Rauschen“, das Sie beispielsweise in einem nahe gelegenen Radio hören würden.
Darüber hinaus gelangt bei geringer Belastung eines Netzteils ein größerer Teil des magnetischen Felds aus dem Inneren eines Transformators in das Transformatorgehäuse und in die umliegenden Bauteile (da von der „Sekundärspule“ des Transformators weniger aufgefangen wird) und dieses „entweichende“ Magnetfeld verursacht eher Störungen.
Antwort3
Die Transformatoren werden teilweise durch Zusammenkleben von Metallplatten hergestellt. Die Wechselstromfelder verursachen in den Metallplatten hin- und hergehende Kräfte. Mit zunehmendem Alter des Transformators beginnen sich die Platten zu trennen und ermöglichen Bewegungen auf den Platten, die vibrieren und das summende Geräusch verursachen, das Sie hören.
Antwort4
Ich bin auf diese Seite gestoßen, als ich einen neuen Craftsman C3 19,2 V Li-Ionen-Akku/ein neues Ladegerät gekauft habe, das beim Einstecken dieses pfeifende Geräusch von sich gab. Ich bin auf der Suche nach einer Antwort darauf hergekommen und als ich sie gelesen habe, ist mir aufgefallen, dass ich eine oder zwei kabellose Ladezahnbürsten (Philips Sonicare und Oral B) daneben hatte. Ich habe das Ladegerät ein wenig weggeschoben und das Summen war weg. Ich nehme an, das Summen kommt von elektromagnetischen Störungen dieser kabellosen Ladegeräte, die von den Transformatoren im Ladegerät aufgenommen werden.