Tại sao bộ nguồn PC lại phát ra tiếng kêu lạ hoặc hú trong quá trình sử dụng?

Rất nhiều người sử dụng hệ thống PC, đặc biệt là trong môi trường tĩnh lặng, ít nhiều đều nhận ra một số âm thanh lạ phát ra, sau khi kiểm tra thì thấy nó xuất phát từ bộ nguồn. Loại âm thanh này có thể là tiếng “e e, rè rè,” hoặc như tiếng hú, âm thanh phát ra vào các thời điểm khác nhau cũng như âm lượng khác nhau.

Điều này gây ra sự khó chịu cho nhiều người, trong nhiều trường hợp nó cũng liên quan tới lỗi của bộ nguồn. Bài viết hôm nay sẽ chỉ ra một số nguyên nhân gây ra điều đó cũng như giải pháp , để cho mọi người có một cái nhìn rộng hơn.

I. NGUYÊN NHÂN DO BẢN CHẤT CỦA LINH KIỆN ĐIỆN TỬ.

Nguyên nhân thứ nhất mà chúng ta hay gọi là coil whine, là sự rung động của các linh kiện điện tử. Điều này phổ biến bên trong các hệ thống PC, nhìn chung đây là điều hoàn toàn bình thường nếu do nguyên nhân này. Coil whine xảy ra khi sự rung động của linh kiện điện tử có tần số của âm thanh nằm trong khoảng từ 20Hz đến 20000Hz, tức là dải tần mà tai người có thể cảm nhận được. Dải tần càng cao thì mức độ nghe của chúng ta càng lớn, có thể là tiếng kêu vo ve như tiếng muỗi, hoặc cũng có thể là lớn hơn.

Coil whine xảy ra chủ yếu ở Mainboard, VGA và PSU, do ba thành phần này có đặc điểm chung là sử dụng bộ điều chỉnh điện áp. Giải thích nôm na nhanh gọn thì phần này có MOSFET, cuộn cảm (Choke or Inductor) và tụ điện. Ngoài ra còn có một chip điều khiển điều chỉnh điện áp, được gọi là bộ điều khiển PWM. Trong hệ thống mạch như trên thì phần Choke là phần rất quan trọng, do dòng Output của MOSFET là dòng xung nên không thể dùng để cấp điện trực tiếp và dòng này phát ra có cùng tần số với tần số của bộ điều khiển PWM chính. Thành phần của Choke nó là lõi từ và cuộn cảm, khi nhận được dòng xung nó sẽ dao động. Và đây là nguyên nhân chính gây ra Coil whine. Mặc dù các nhà sản xuất đã tối ưu hóa dây chuyền sản xuất của họ để tránh gây ra Coil Whine, tuy nhiên không thể đảm bảo được 100% hoàn thiện. Do đó, trong một số trường hợp, nếu đen đủi chúng ta sẽ vớ phải một sản phẩm dính coil whine nằm trong ngưỡng tai mà chúng ta nghe thấy.

II. DO QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG HOẶC ĐIỆN ÁP YẾU.

Để tránh tình trạng cuộn cảm khi hoạt động nó kêu thì nhiều nhà sản xuất họ đã có một số cách làm như sau:

• Bọc kín toàn bộ cuộn cảm thay vì nửa kín nửa hở. Tức là chế tạo cuộn cảm bằng các vật liệu có thể cố định lõi Ferit và cuộn dây để tạo thành khối thống nhất. Ngoài ra lớp vỏ bên ngoài còn có thêm một lớp bảo vệ có tác dụng chống rò từ để giảm ảnh hưởng của rò từ lên các linh kiện ngoại vi và giảm khả năng kêu.
• Sử dụng keo dán cố định cho các cuộn cảm. Như hình minh họa của bài viết, chúng ta nhìn thấy ở một số PSU có lớp keo màu trắng hoặc vàng hoặc đen hay xám trên các cuộn cảm, lớp keo này có tác dụng cố định cuộn cảm để tránh nó kêu.

Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng, lớp keo này bị xuống cấp, dẫn tới không còn có thể cố định được cuộn cảm của PSU, do đó phát ra tiếng kêu khó chịu. Ngoài ra, một số hệ thống PC được sử dụng ở nơi điện áp yếu ở dưới mức 170VAC, một PSU có A.PFC Full Range (hoạt động ở dải điện áp ~88-260VAC), lúc này mạch A.PFC hoạt động liên tục cũng góp phần làm cho bộ nguồn nó kêu.

Giải pháp ở các trường hợp này nếu không muốn bảo hành, hoặc cần giải thích cho bộ phận tiếp nhận của đơn vị bảo hành đó là dùng keo 502 đổ vào một ít bông gòn, rồi dùng nhíp hay gắp để chấm lên cuộn cảm hoặc ở những nơi mà linh kiện có khoảng trống với PCB để cố định hoàn toàn.

III. DO SỬ DỤNG TỤ MLCC

Có lẽ nhiều người vẫn còn nhớ đám RTX 3080 bị crash khi ở xung cao lúc mới ra mắt, một phần do lỗi của tụ điện và gây tranh cãi một thời gian đúng không? Trong đó có nhắc tới tụ MLCC, và đây cũng là thành phần gây ra tiếng kêu của linh kiện nếu sử dụng chúng.

Khi áp dụng MLCC trên các sản phẩm linh kiện, dòng điện do chúng nạp vào là dòng xung hoặc dòng xoay chiều thì sẽ xảy ra hiện tượng chồng giãn, từ đó dẫn động PCB để tạo ra rung động. Mặc dù sự rung động này đo được chỉ là ở mức nanomet hoặc picomet, nhưng nếu sử dụng nhiều tụ MLCC trên bo mạch cũng sẽ gây ra tiếng kêu.

Một số loại VGA có cách hàn tụ MLCC như ảnh minh họa, đừng vội nên đổ lỗi cho NSX họ sản xuất ẩu. Có thể việc hàn đó giúp cho quá trình rung động của tụ được hạn chế phần nào, tránh ra tiếng kêu khi sử dụng.