前言
安森美FAN65004C為一款寬輸入電壓、高效同步降壓穩壓器，集成了高側和低側功率MOSFET。該器件包含一個固定頻率電壓模式 PWM 控制器，支持 4.5 V 至 65 V 的寬電壓範圍，可處理高達 6 A 的連續電流。此文主要闡述FAN65004C應用在低壓輕載時為何發生噪音以及如何解決
狀況描述
應用條件為48V輸入，5V輸出，電流最大輸出4A，在0.5A輸出時，會有噪音產生，量測在0.5A應用時，輸出電壓會產生不穩定的情況發生，如下圖
計算輸出電壓的震盪頻率為一個週期佔了3.2格，每格40us=40*3.2=128us，換算頻率1/128uS= 7.8KHz，處於人耳可接收頻帶，因此會聽到噪音。
分析
透過線路及內部分塊圖可得知輸出電壓是由輸出端透過電阻分壓以及外部補償線路後進入IC內部比較器，與固定斜率Ramp做比較後產生PWM訊號控制輸出電壓。原理如下
內部邏輯方塊圖 簡化示意圖
Clock : Fsw頻率
VE : E/A 輸出
VR : Ramp
OUTPUT : PWM Control output
從上圖可得知PWM Duty 是由VE與Ramp 電壓比較來決定，當VE 碰觸到Ramp 下降緣=> PWM 為Hi，並持續到VE碰觸到Ramp 上升，與輸出電壓的關係表如下
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Vout 過低 |
Vout 過高 |
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VE變大 |
VE變小 |
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Duty 加大 |
Duty 減小 |
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Vout遞增 |
Vout遞減 |
從輸出電壓波形來看，輸出電壓波形震幅較大，表示VE未即時將輸出電壓控制在目標電壓上
=> 補償反應過慢，因此可將R8 & C7 放大，加快補償迴路的反應速度，來讓補償可即時反應輸出電壓變化，達到縮小電壓振福及將此震盪頻率移往人耳範圍外，即可解決噪音問題
成效
原始線路 修改線路
修改後輸出電壓
透過修改補償輸出電壓由原先的1Vp-p/7.8KHz 變化為60mV/37.73KHz，可明顯改善噪音問題
總結
除了線路設計之外，在設計階段也可考慮以下方式消除Audio noise的淺在威脅
1. 選擇塗漆和/或封裝在磁性灌封材料中的降壓電感器
2.使用電解電容來做輸入和輸出電容器，因為與具有壓電特性的陶瓷電容器相比，它們不太可能產生可聞雜訊。
3. 用環氧樹脂、橡膠矽或其他類似黏合劑黏合任何可能振動的組件。
4.在極少數情況下，可能需要用灌封材料對整個電源進行封裝，以減少可聽噪音。
參考文檔
FAN65004C Datasheet