1. 啸叫的定义
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啸叫实际上是一种干扰现象，是一种由于频率正好在人耳听觉范围内而产生的比较尖锐的声音。有些电源在轻载情况下经常会从 PWM 模式转换为 PFM 模式。此时，电源的开关频率会降低。比如电脑的Vsb节能电源的空载啸叫一般都是由Vsb部分产生的。这个问题在一些小功率电源适配器中也存在，其电路一般采用单端反激式PWM电路设计。本文讨论的啸叫的一般表现是：当电源完全卸载时，耳朵能听到尖锐的啸叫声。如果增加负载，啸叫声就会消失，直到电源满载才出现啸叫声。
2、人耳能听到的声音频率范围
通常，人耳能听到的声音频率为20Hz～20KHz，其中最敏感的频率为2KHz～3KHz，经过专门训练的人可能会超过20KHz。不同的人的听力是不同的。如果不同的人听同一个轰鸣的电源，听觉结果就会不同。同一个人的听力也会随着年龄的增长而下降。老年人能听到的频率约为50Hz~12000Hz，因此很多老年人听力较差，甚至耳聋。
当人们听到嚎叫时，他们的第一感觉往往是恐惧。他们有一种恐惧，认为有一天可能会爆发潜在的危机，造成无法挽回的损失，甚至危及人身安全。其实，节能电源的呼啸声并没有那么可怕。如果你了解了其中的原因以及实际使用中是否会出现啸叫的情况，你就会觉得它并没有那么可怕。
三、开关电源电路中产生啸叫的原因
稳压电源电路输出的开关电流的频率，或者周期性脉冲群的周期频率，或者毛刺的周期频率落在20~20kHz的音频范围内，周期性变化的电流通过感应线圈产生交变磁场，使感应线圈在交变磁场的作用下，像“喇叭”一样产生几乎固定频率的机械振动并鸣响。
啸叫声的大小与电感绕组的质量有一定的关系。缠绕越松，啸叫声越大。
DC/DC电路中引起电感啸叫的因素
1、负载电流过大。 DC/DC芯片内部有限流保护电路。当负载超过IC内部开关MOS管的最大电流时，限流电路检测电路将调整芯片内部的占空比或停止工作，直到检测到负载电流。当在标准范围内时，重新启动正常工作开关。
如果从停止开关到重新启动开关的时间段恰好在20~20kHz的频率范围内，就会听到电感器的振动频率。
2、负载电压过高。如果空载或轻载，就会触发过压保护，开关停止。如果电压下降，操作将重新开始。从停止到重新启动的时间很容易落在音频范围内。
3、电路产生自激。电源电路设计时稳定性不够。当负载变化时，容易产生自激磁。当自激频率在音频范围内时，就会引起啸叫。
4. 交叉频率落在20~20kHz的频率范围内。交叉频率通常是开关频率的 1/5 至 1/20。设计时需要忽略音频范围，否则无法解决啸叫问题。
5、开关切换超调量大。 DC/DC高边管和低边管切换过程中，由于寄生电容和寄生电感的存在，在顶管导通的瞬间会出现过冲，幅度会变大。很大，导致周期性过冲电压施加到电感器上。这导致嚎叫声变得更大。
6、在使用一些轻载开关调制方式的开关电源控制过程中，我们发现上述原因并不存在。还会有嚎叫！
更换多个电感也无济于事！
四、节能电源啸叫的原因
为了满足节能环保的需要，世界各国政府和能源机构针对不同用途、不同用电量范围出台了各种新能源消费标准。降低能源消耗已成为不可回避的重要问题。计算机生产企业对电源能耗也提出了更高的要求。对于开关电源来说，降低待机能耗非常重要。因此，不少电源厂商纷纷采用新型节能芯片来替代原有的高能耗芯片。
节能芯片本身可以检测电路的工作状态，自动调整空载或轻载情况下的开关频率，减少开关次数，从而减少能量损耗，达到节能效果，如下图（电源正常工作频率为几十千赫到几百千赫）：
开关电源工作在高频开关状态。其频率范围一般为几十千赫兹到几百千赫兹。高频开关时会产生一些干扰。电源中总是存在这些没有任何声音的干扰，但频率不在人的听觉范围内，人耳听不到。
然而，现在随着节能减排的要求，移动设备变得越来越丰富。为了达到节能要求并在低负载情况下保持高转换效率，PWM芯片具有开关PFM的功能。在空载和轻载情况下，其频率范围降低至人耳听觉范围。如果不使用其他抑制方法，则存在人类可以听到的啸叫问题。再者，为了达到节能的目的，电路中往往不能焊接负载电阻（增大电阻后，电源的输出功率增大），这样更容易产生啸叫问题。
5. 例子
下面所示的DC/DC降压电路图为例，说明如何解决电感啸叫问题。
不同型号的DCDC电源芯片的开关频率不同。即使外围电路相同，振荡频率也可能不同，输出脉冲也可能不同。如图所示是MP4420芯片的典型电路。 R149和R150是反馈电阻。通过调节R149和R150的值，可以调节输出电压VO，VO=0.792*(1+R149/R150)。
L2是输出电感。 L2的电感越大，输出纹波越小。纹波的大小也会影响输出电压调节的灵敏度。纹波越小，灵敏度越高，输出电压越稳定。 L2电感越小，纹波越大，输出灵敏度越低，输出电压稳定性降低。
C222是输出电容。 C222的ESR越小，允许流过电容器的纹波电流越大。这样保证了电容的使用寿命，同时纹波电压也更小。另外，电容器的容量越大，纹波电压越小。
(1) 啸叫的原因。
当电感线圈L2的振动频率落入音频范围（20Hz~20kHz）时，就会产生啸叫。 MP4220的输出电压调节是通过PWM模式实现的。当电路负载较小时，输出方波脉冲宽度变窄，即占空比变小。当电路负载小于一定值时，占空比无法进一步调整。为了实现输出电压稳定，不同的芯片采用不同的解决方案：有些芯片通过降低开关频率来实现；有些芯片则通过降低开关频率来实现。一些芯片通过定期丢弃一些脉冲来实现这一点。无论是降低开关频率还是周期性丢弃脉冲，如果调整后的开关电流的频率落入音频范围，就会出现啸叫。
(2)啸叫的解决方法。
解决啸叫问题的方法是避免开关频率落在20Hz~20kHz范围内。方法有很多种，如下。
① 可以在EN引脚连接外部时钟源来控制使能，改变电源开关频率，防止开关电流频率落入音频范围，从而避免电感产生啸叫。
②改进电感L2的工艺（如灌胶或增加浸漆工艺等）以减少振动。
③ 在纹波允许范围内，适当增大纹波幅度。如有必要，可以添加额外的过滤级别。
3）实际测试开关电源电路波形。
实测电路图及波形如图所示
MP4220在低负载场景下进入“节能模式”，开关频率从410kHz降低至138kHz。如果负载进一步减小，开关频率落入20Hz~20kHz范围内，电感就会产生啸叫。
