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EO POWER - GENNAIO/FEBBRAIO 2024 XXV SMPS ingresso, questa frequenza potrebbe diminuire e rientra- re nell’intervallo di frequenze udibili al fine di mantenere un’efficienza di conversione ottimale. Nelle soluzioni a frequenza fissa, funzionalità come il sal- to di ciclo (skipping) o il funzionamento in modalità burst possono determinare uno schema di commutazione che rientra nella gamma udibile, nonostante la frequenza di commutazione stessa sia superiore a 20 kHz. Nel caso in cui la soluzione sia caratterizzata da impulsi di commuta- zione regolari interrotti irregolarmente da due o più pe- riodi in cui si manifesta il fenomeno del salto, si potrebbe ipotizzare l’esistenza di problemi con il circuito di retroa- zione (Fig. 4). In tale contesto sarebbe opportuno riesami- nare i componenti del circuito di retroazione e la regione operativa di eventuali fotoaccoppiatori. Determinazione e risoluzione di problemi di rumore udibile All’aumentare della compatezza dimensionale degli SMPS, resa possibile dall’incremento della densità di po- tenza, l’individuazione del componente responsabile del- la generazione di rumore udibile può risultare difficile. Supponendo che il progetto funzioni correttamente dal punto di vista elettrico, è possibile usare un oggetto non conduttivo, come una bacchetta, per applicare una leg- gera pressione sui singoli componenti sul circuito stam- pato mentre il dispositivo è in funzione. I cambiamenti o le riduzioni del rumore, in particolare tra i candidati più probabili, come dispositivi ceramici o magnetici, possono rappresentare un buon punto di partenza. Se non vi è a portata di mano un dispositivo non condut- tivo sicuro per effettuare il sondaggio, è possibile creare una rudimentale tromba auricolare con un semplice fo- glio di carta. Arrotolata in modo da formare un cono, l’a- pertura dell’estremità più piccola può essere diretta verso componenti sospetti per valutare le fonti che generano rumore. I condensatori ceramici che subiscono oscillazioni dv/dt elevate spesso si rivelano udibilmente rumorosi e gene- ralmente sono situati nei circuiti di aggancio (clamp) e nei circuiti di soppressione (snubber), così come negli stadi di uscita. Per testare se rappresentano la fonte del rumore, possono essere sostituiti da condensatori con dielettrici alternativi come film metallico oppure, in alternativa, si potrebbe aumentare la loro resistenza in serie (Fig. 5). Se il rumore udibile dovesse essere ridotto, è opportuno va- lutare una sostituzione permanente del componente. Può essere utile anche modificare i circuiti di aggancio utiliz- zando diodi Zener. I condensatori dello stadio di uscita che danno luogo a problemi potrebbero essere sostituiti con analoghi dispositivi con un dielettrico diverso o so- stituiti con condensatori ceramici paralleli di valore equi- valente nel caso lo spazio a disposizione sia sufficiente. Se i componenti magnetici sono la fonte del rumore, è necessario assicurarsi innanzitutto che la tensione d’in- gresso e il carico di uscita rientrino sempre nell’intervallo specificato. L’aumento della capacitanza sul lato d’ingres- so può aiutare qualora la tensione di ingresso a volte do- vesse scendere troppo. Un approccio per ridurre il rumore prevede il ricorso a trasformatori verniciati a immersione e induttori, sempre verniciati a immersione, incapsulati. I trasformatori con nucleo lungo tendono anche a risuonare in modo più udibile rispetto a quelli con nucleo corto. Ove possibile, è bene prendere in considerazione la possibilità di passare a un nucleo alternativo più corto che possa co- munque ospitare il numero richiesto di avvolgimenti. Si tenga presente che, per tutti i possibili approcci evi- denziati, la ripetizione delle verifiche e dei test di produ- zione sarà molto probabile. L’impatto della forza esercitata sui conduttori che tra- sportano corrente nei campi magnetici e l’effetto pie- zoelettrico inverso dei condensatori sono i principali responsabili dei rumori udibili emessi dalle unità di ali- mentazione. Nonostante i progressi compiuti nel campo della simulazione, il rumore udibile in genere diventa evidente solo dopo la realizzazione fisica del progetto, e talvolta solo dopo che una certa quantità di alimentatori è stata predisposta per la pre-produzione. Anche se la maggior parte del rumore udibile negli ali- mentatori dovrebbe destare pochi motivi di preoccupazio- ne dal punto di vista della funzionalità o della sicurezza, si ratta di un fenomeno fastidioso che può essere persino percepito come un problema di qualità dai clienti. Seguen- do alcuni dei semplici suggerimenti qui forniti, i compo- nenti che fungono da sorgenti di rumore possono essere rapidamente identificati e, utilizzando gli approcci sugge- riti, essere sostituiti, applicati o modificati per ridurre al minimo o eliminare i suoni vaganti che vengono generati. Fig. 5 – Il condensatore nel circuito di soppressore può essere sostituito con un tipo a filmmetallico oppure è possibile provare con una resistenza maggiore