質問: 『電源基板 異音』 電源ユニット(基板)からの異音について 家電のカテゴリーも見たのですが、こちらの方が詳しい方が多そうなのでこちらでお聞きしようと思います。
回答: 一般的な聴覚の人にとって、最も耳障りな雑音は2〜3kHzと言われています。昔の黒板を爪で引っ掻いた時に出るキーンという音です。 オーディオ機器でも、何か耳障りに感じて周波数特性を測ってみると、その周波数域にピークがあったりします。 それはさておき、数kHzから10kHz前後までの音はピーと聞こえます(もちろんカタカナで表現するのは難しいですが)。15kHzくらいになるとシーという、いわゆるモスキート音(蚊の音)になります。 推測にすぎませんが、ピーンという音が聞こえたということは、10kHz前後の音と考えられ、写真の電気回路はそれに近いスイッチング周波数で電力制御されていると思われます。 音の発生源は高周波トランス、というのが最もありえる話です。 トランスはコイル(銅)と鉄芯(磁性材料)から出来ています。 コイルに交流を流すと、鉄芯が磁化するのですが、磁化の増減にともない鉄芯自体が伸縮します(磁歪現象)。その振動(磁歪振動)が音の発生となりえます。 音を小さくするには、磁歪の小さな材料(センダスト合金やパーマロイ合金など)を鉄芯として使えば良いのですが、単純に鉄芯の素材を入れ替えただけではダメで、同じトランス性能とするためには、鉄芯寸法やコイル巻数も設計変更する必要があり、これは非現実的な対応といえます。 鉄芯にギャップ(隙間)が設けられている場合、その隙間でN極S極の磁気的な吸引力が働き、これがガチガチ噛み合って騒音が発生することも考えられます。通常は、このようなギャップを設ける場合、勝手に動かないように接着剤で固定したりバンドで締め付けるのですが、寸法精度の低いトランスだと、振動してしまいます。 素人が固定しようとしても、振動は簡単には収まらないと思います。 寸法精度の高いトランスであっても、中で鉄芯が割れて、そこがギャップとなってガチガチ噛み合うことも考えられます。割れないまでも、鉄芯に亀裂が入った状態で使い続けるのは危険ですので、その場合トランスごと部品交換すべきです。 周囲の振動に共鳴してコイル自体が振動することもあります。コイルがガッチリ固定されていれば避けられますが、これも素人が対応するには難しいと思います。 トランスの仕様として最初から騒音ありきで設計されていたら、後から個人的に対処するのは無理ですが、たまたま不良品に当たってしまった場合、可能であればメーカーに送ってトランスを交換してもらうか、能力があるなら同じ仕様のトランスを取り寄せ自己責任で交換して動作確認する手があります(後者の自己責任〜は、お勧めしません)。