Por que alguns adaptadores de CA e fontes de alimentação geram um ruído lamentoso e o que posso fazer sobre isso?

Question

Eu tenho muitos adaptadores AC e fontes de alimentação diferentes para uma variedade de dispositivos, desde pequenos carregadores USB de 5V / 1A até adaptadores de energia de laptop e PSUs de mesa. No entanto, muitas vezes ouço um ruído lamentoso de algumas dessas fontes de alimentação. Isso acontece com mais frequência quando eles não estão conectados a um dispositivo ou estão em uso, e param de fazer barulho quando eu conecto uma carga a ele, por exemplo, conectando um dispositivo que não está totalmente carregado.

Por que alguns adaptadores de CA e fontes de alimentação fazem esse ruído de chiado? Por que alguns não fazem esse barulho? Existe alguma coisa que eu possa fazer para suprimi-lo?

    

Answer 1

A maioria dos dispositivos de conversão de energia contém bobinas, como transformadores ou indutores. Esses componentes usam o eletromagnetismo para converter a energia da rede elétrica CA em energia CC de baixa tensão. Os campos magnéticos variáveis gerados por esses componentes podem fazer com que eles vibrem fisicamente em alta freqüência, resultando em um ruído agudo.

A maioria dos adaptadores AC modernos são fontes de alimentação de modo comutado . A frequência de comutação interna de um SMPS é tipicamente baixa quando descarregada e aumenta com carga até um certo ponto, dependendo do projeto. A frequência sem carga costuma ser baixa o suficiente para estar dentro da faixa de audição humana. Além disso, em situações de baixa ou sem carga, o PWM usado para regular a voltagem no inverter stage estará em um ciclo de trabalho baixo, criando um perfil de saída "spikey" que é mais propenso a causar vibração em bobinas, e o próprio transformador tenderá a vibrar também (veja a resposta de Daniel R Hick abaixo para mais detalhes). Juntos, eles podem levar a ruídos audíveis, especialmente em unidades mais baratas que não conseguem suprimir esse ruído.

Sob carga, um SMPS funcionando adequadamente deve operar em uma frequência bem acima da faixa de audição humana, normalmente 50 kHz ou mais (embora alguns projetos mais antigos operem a 33 kHz). No entanto, o mesmo ruído pode ocorrer sob carga com uma fonte de alimentação mal projetada ou defeituosa, pois as bobinas podem vibrar sob tensão elétrica em uma sub-harmônica a> frequência.

Bobinas usadas como indutores ou transformadores em outros dispositivos eletrônicos, incluindo placas-mãe, placas gráficas ou outros componentes do computador, também podem vibrar durante a operação. Como tal, um dispositivo defeituoso pode gerar um ruído audível durante a operação.

É por isso que você às vezes vê estranhas gotas de cola nas bobinas de aparelhos eletrônicos. A cola ajuda a reduzir a vibração e o ruído que as bobinas geram durante a operação normal. É totalmente possível que os usuários apliquem cola em bobinas usando uma pistola de cola para suprimir o zumbido da bobina, e as pessoas conseguiram fazê-lo com êxito em suas peças de computador. No entanto, você geralmente não pode fazer isto facilmente em carregadores de parede pequenos do tipo que você mencionou sem correr o risco de danificar o carregador ou a exposição a voltagens potencialmente perigosas.

Em última análise, um ruído lamentoso não é necessariamente um sinal de problema em carregadores de parede mais baratos quando pouca ou nenhuma energia está sendo extraída deles. No entanto, uma PSU de computador ou carregador de laptop que gera ruído de bobina, especialmente quando sob carga, pode estar com defeito e você pode querer considerar a substituição.

Mais informações sobre o ruído da bobina podem ser encontradas em este artigo da Wikipédia .

    

Answer 2

Uma fonte de alimentação "chaveada" (como virtualmente todas as fontes de alimentação modernas) funciona "retificando" a corrente alternada de 120V 60Hz (em os EUA) em DC (em torno de 170 volts), "filtrando" com capacitores, então usando um circuito semicondutor para "cortar" a voltagem DC em torno de 1000 vezes por segundo para transformá-la em AC bruta. (O que é referido como uma "onda quadrada", contra a "onda senoidal" de corrente alternada comum). Essa tensão "cortada" então passa por um transformador para produzir as tensões de saída desejadas. As saídas são novamente retificadas para DC e filtradas, para produzir as voltagens desejadas para o computador.

Com este esquema, a regulação básica de tensão é realizada ajustando o "ciclo de trabalho" da tensão cortada. Quando a fonte de alimentação é levemente carregada, o circuito não produz uma boa "onda quadrada simétrica", mas sim uma série de picos estreitos, e a forma de onda "spikey" é mais propensa a produzir ruído audível nos transformadores e outros componentes e é também mais propensos a produzir "ruído elétrico" que você ouviria, por exemplo, em um rádio próximo.

Além disso, quando uma fonte de alimentação é levemente carregada, mais do campo magnético dentro de um transformador escapa para o caso do transformador e para os componentes adjacentes (uma vez que menos é capturado pela bobina "secundária" do transformador), e escapar "campo magnético é mais apto a causar ruído.

    

Answer 3

Os transformadores são criados em parte pela colagem de placas de metal juntas. Os campos CA causam forças para frente e para trás nas placas de metal. À medida que o transformador envelhece, as placas começam a se separar e permitem o movimento nas placas que vibram, causando o zumbido que você ouve.

    

Answer 4

Is there anything I can do to suppress it?

Como eles já te disseram, cola, porque

1. cola adiciona amortecimento à bobina vibrante, então a resposta estacionária da bobina fica menor, assim como o ruído produzido
2. cola adiciona restrições à bobina, então a frequência fundamental da bobina (mecânica) aumenta acima da capacidade auditiva.

Outra solução que não foi mencionada (disclaimer: eu não li todos os comentários ...), e um som ambiental! consiste em desconectar o adaptador (é isso que eu faço o tempo todo com o carregador do meu celular Nokia!)

    

Answer 5

Eu cheguei a esta página quando comprei uma nova bateria / carregador Li-Ion Craftsman C3 19.2 V que começou a fazer esse ruído de lamúria quando eu liguei. Eu vim procurar alguma resposta, enquanto lia, percebi que tinha uma ou duas escovas de dentes com carregamento sem fio (Philips Sonicare e Oral B) ao lado. Mudei o carregador para longe e o zumbido foi embora. Presumo que o zumbido seja causado pela interferência eletromagnética dessas unidades de carregamento sem fio que são captadas pelos transformadores no carregador.

    

Answer 6

O adaptador do meu roteador também estava fazendo um ruído agudo que estava literalmente me enlouquecendo. No entanto, resolvi isso rapidamente, embrulhando-o em um pedaço de pano. Agora eu não ouço mais isso.