一般常見之家用與3C產品，如LCD/LED電視
、Monitor、計算機Adaptor與多功能事務機等，上述產品雖沒有風扇，但也可能有噪音的產生
，使其造成使用者的不悅耳。

究竟噪音的來源是什麼？如表一所示
，其1
、2、3項皆因材料選擇不當而造成，故隻需更換組件材料，進而能降低噪音之影響。第4項
，因鐵心的磁場不平衡而產生的磁力線拉扯噪音是最難改善的
，如圖一所示，當電流流經變壓器時，鐵心與繞組因磁場關係產生互相吸斥作用，而造成機械式震蕩
，產生噪音。


若操作頻率落在人耳最為敏感的音頻範圍內，震動噪音在加上音頻，使人感到更不悅耳
，其音頻範圍如圖二所示
，人耳最為敏感範圍為1K~10KHz。由於音頻與能量的傳遞有絕對的關係
，故在音頻範圍內，其GATE的導通時間也必須被限製在1μs以內。這樣才能徹底的改善音頻噪音。

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一般為了解決變壓器的機械式震蕩噪音可藉由加強凡立水，加強點膠(epoxy)，讓線更紮實，減少震動；又或者是更換具較低漏感之變壓器。但是，因音頻而造成的噪音僅能從工作頻率著手。以通用的PWM IC為例；為提高係統效率
，其工作頻率如圖三所示。其中在輕載時，為降低切換損失，工作頻率會降至25KHz (Burst Mode)。


工作模式如圖四所示。IC利用Burst Mode模式來控製電壓回授機製
，來達到的省電效果
，其中打打停停的GATE頻率為Fg(Grouping freq.)，而Fg的頻率常常落在1K~10KHz(人耳音頻敏感範圍)
，音頻的產生是與能量跟頻率有關
，故係統能決定之參數是跟ton大小也與Fg的快慢有大大的關係。


圖五所示為Fg
、ton與音頻噪音的關係圖，如為了改善因Burst Mode所產生的音頻噪音
，不僅須限製Fg頻率，且Burst Mode下的Gate導通時間ton也需一並被限製，進而能得到較佳的音頻噪音敏感度。


圖六為通嘉科技所研製之具降低音頻噪音功能IC LD5532
，為SOT-26封裝
，其中最具特色的功能如表二所示。


為了改善音頻噪音敏感度
，LD5532在Burst Mode時將Fg的最大頻率限製在800Hz(人耳敏感音頻範圍1K~10KHz)，並且為了限製GATE的導通時間ton，將電流偵測電壓固定在0.2V(VCS=0.2V)，其工作模式如圖七所示。

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圖八所示為市售具BNO功能的電源管理IC，當這一類IC在Vin=264Vac時、Output負載條件在5V/0.2A(Burst Mode)的工作模式下，因沒有Fg限頻和Burst Mode導通時限製的關係
，使得音頻噪音相當明顯。平均音頻噪音測試結果為38.3dB。

如圖九所示為LD5532在Vin=264Vac、Output=5V/0.2A(Burst Mode)時的工作模式，Fg皆被限製在被限製在789.3Hz以下，且GATE的導通時間ton皆小於1μs。平均噪音測試結果為27.1dB
，優於未做Fg限頻與Burst Node導通時間限製的市售IC 11.2dB。比較結果如表三所示。


結論

本文所探討的LD5532是一款具降低音頻噪音敏感度IC，提供電源設計人員對於音頻噪音一個解決方案，而不在僅僅隻有對變壓器加工而達到降噪效果。在Burst Mode(Vin=264Vac
、Output=5V/0.2A)對於音頻的表現上更是優於一般的PWM IC 11.2dB，使得在變壓器設計上有更優渥的設計範圍。

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