Tengo muchos adaptadores de CA y fuentes de alimentación diferentes para una variedad de dispositivos, desde pequeños cargadores USB de 5 V/1 A hasta adaptadores de corriente para portátiles y fuentes de alimentación de escritorio. Sin embargo, a menudo escucho un chirrido de algunas de estas fuentes de alimentación. Esto sucede con mayor frecuencia cuando no están conectados a un dispositivo o no están en uso, y dejan de hacer ruido cuando le conecto una carga, como al enchufar un dispositivo que no está completamente cargado.
¿Por qué algunos adaptadores de CA y fuentes de alimentación emiten este chirrido? Por qué hacer algonohacer este ruido? ¿Hay algo que pueda hacer para suprimirlo?
Respuesta1
La mayoría de los dispositivos de conversión de energía contienen bobinas, como transformadores o inductores. Estos componentes utilizan electromagnetismo para convertir la energía de la red de CA en energía de CC de bajo voltaje. Los campos magnéticos variables generados por estos componentes pueden hacer que vibren físicamente a alta frecuencia, lo que genera un ruido agudo.
La mayoría de los adaptadores de CA modernos sonfuentes de alimentación conmutadas. La frecuencia de conmutación interna de un SMPS suele ser baja cuando está descargado y aumenta con la carga hasta cierto punto, según el diseño. La frecuencia sin carga suele ser lo suficientemente baja como para estar dentro del rango de audición humana. Además, en situaciones de carga baja o sin carga, elPWMSe utiliza para regular el voltaje en eletapa inversoratendrá un ciclo de trabajo bajo, creando un perfil de salida "puntiagudo" que es más propenso a causar vibraciones en las bobinas, y el transformador en sí también tenderá a vibrar (consulte la respuesta de Daniel R Hick a continuación para obtener más detalles). En conjunto, estos pueden provocar ruidos audibles, especialmente en unidades más baratas que no logran suprimir este ruido.
Bajo carga, un SMPS que funcione correctamente debería funcionar a una frecuencia muy por encima del rango de audición humana, normalmente 50 kHz o más (aunque algunos diseños más antiguos funcionan a 33 kHz). Sin embargo, el mismo ruido puede ocurrir bajo carga con una fuente de alimentación defectuosa o mal diseñada, ya que las bobinas pueden vibrar bajo tensión eléctrica a unasubarmónicofrecuencia.
Las bobinas utilizadas como inductores o transformadores en otros dispositivos electrónicos, incluidos los de placas base, tarjetas gráficas u otros componentes de computadora, también pueden vibrar durante el funcionamiento. Como tal, un dispositivo defectuoso puede generar un chirrido audible de la bobina durante el funcionamiento.
Esta es la razón por la que a veces se ven extrañas gotas de pegamento en las bobinas del interior de los dispositivos electrónicos. El pegamento ayuda a reducir la vibración y el ruido que generan las bobinas durante el funcionamiento normal. Es completamente posible que los usuarios apliquen pegamento a las bobinas usando una pistola de pegamento para suprimir el chirrido de la bobina, y la gente lo ha hecho con éxito en las piezas de sus computadoras. Sin embargo, generalmente no puede hacer esto fácilmente con cargadores de pared pequeños del tipo que mencionó sin correr el riesgo de dañar el cargador o exponerlo a voltajes potencialmente peligrosos.
En última instancia, un chirrido no es necesariamente una señal de problema en los cargadores de pared más baratos cuando consumen poca o ninguna energía. Sin embargo, una fuente de alimentación de computadora o un cargador de computadora portátil que genera ruido de bobina, especialmente cuando está bajo carga, puede estar defectuoso y es posible que desee considerar reemplazarlo.
Puede encontrar más información sobre el ruido de la bobina eneste artículo de Wikipedia.
Respuesta2
Una fuente de alimentación "conmutada" (como prácticamente todas las fuentes de alimentación de computadoras modernas) funciona "rectificando" la energía CA entrante de 120 V 60 Hz (en los EE. UU.) en CC (alrededor de 170 voltios), "filtrando" con capacitores y luego usando un semiconductor. circuito para "cortar" el voltaje de CC alrededor de 1000 veces por segundo para convertirlo nuevamente en CA cruda. (Lo que se conoce como "onda cuadrada", frente a la "onda sinusoidal" de la CA ordinaria). Este voltaje "cortado" luego pasa a través de un transformador para producir los voltajes de salida deseados. Las salidas se rectifican nuevamente a CC y se filtran para producir los voltajes deseados para la computadora.
Con este esquema, la regulación básica del voltaje se realiza ajustando el "ciclo de trabajo" del voltaje cortado. Cuando la fuente de alimentación está ligeramente cargada, el circuito no produce una "onda cuadrada" simétrica agradable, sino una serie de picos estrechos, y es más probable que esa forma de onda "puntiaguda" produzca un molesto ruido audible en los transformadores y otros componentes, y es También es más probable que produzca "ruido eléctrico" que se escucharía, por ejemplo, en una radio cercana.
Además, cuando una fuente de alimentación tiene una carga ligera, una mayor parte del campo magnético dentro de un transformador se escapa a la caja del transformador y a los componentes circundantes (ya que la bobina "secundaria" del transformador captura menos), y este campo magnético "que se escapa". El campo es más propenso a causar ruido.
Respuesta3
Los transformadores se crean en parte pegando placas de metal. Los campos de CA provocan fuerzas de ida y vuelta en las placas de metal. A medida que el transformador envejece, las placas comienzan a separarse y permiten el movimiento de las placas, que vibran provocando el zumbido que se escucha.
Respuesta4
Llegué a esta página porque compré una nueva batería/cargador Craftsman C3 de iones de litio de 19,2 V que comenzó a hacer ese ruido cuando lo enchufé. Me acerqué para buscar alguna respuesta, mientras la leía, me di cuenta de que tenía una o dos cepillos de dientes con carga inalámbrica (Philips Sonicare y un Oral B) al lado. Alejé un poco el cargador y el zumbido desapareció. Supongo que el zumbido se debe a la interferencia electromagnética de estas unidades de carga inalámbrica que captan los transformadores del cargador.