¿Por qué algunos adaptadores de CA y fuentes de alimentación generan un ruido de pitido, y qué puedo hacer al respecto?

La mayoría de los dispositivos de conversión de energía contienen bobinas, como transformadores o inductores. Estos componentes utilizan el electromagnetismo para convertir la corriente alterna en corriente continua de bajo voltaje. Los campos magnéticos variables generados por estos componentes pueden hacer que vibren físicamente a alta frecuencia, dando lugar a un ruido agudo.

La mayoría de los adaptadores de CA modernos son fuentes de alimentación conmutadas . La frecuencia de conmutación interna de una SMPS suele ser baja en vacío y aumenta con la carga hasta cierto punto, dependiendo del diseño. La frecuencia en vacío suele ser lo suficientemente baja como para estar dentro del rango auditivo humano. Además, en situaciones de baja o nula carga, el PWM utilizado para regular la tensión en la etapa del inversor estará en un ciclo de trabajo bajo creando un perfil de salida “espigado” que es más propenso a causar vibración en las bobinas, y el propio transformador tenderá a vibrar también (ver la respuesta de Daniel R Hick más abajo para más detalles). Todo esto puede provocar un ruido audible, especialmente en las unidades más baratas que no suprimen este ruido.

Bajo carga, un SMPS que funcione correctamente debería operar a una frecuencia muy por encima del rango auditivo humano, normalmente 50 kHz o más (aunque algunos diseños más antiguos operan a 33 kHz). Sin embargo, el mismo ruido puede producirse bajo carga con una fuente de alimentación mal diseñada o defectuosa, ya que las bobinas pueden vibrar bajo tensión eléctrica a una frecuencia subarmónica .

Las bobinas utilizadas como inductores o transformadores en otros dispositivos electrónicos, incluidos los de las placas base, tarjetas gráficas u otros componentes informáticos, también pueden vibrar durante su funcionamiento. Por lo tanto, un dispositivo defectuoso puede generar un zumbido audible de la bobina durante su funcionamiento.

Esta es la razón por la que a veces se ven extrañas gotas de pegamento en las bobinas de los dispositivos electrónicos. El pegamento ayuda a reducir la vibración y el ruido que las bobinas generan durante el funcionamiento normal. Es totalmente posible que los usuarios apliquen pegamento a las bobinas utilizando una pistola de pegamento para suprimir el ruido de las bobinas, y la gente lo ha hecho con éxito en sus piezas de ordenador. Sin embargo, generalmente no se puede hacer esto fácilmente en cargadores de pared pequeños del tipo que mencionas sin arriesgarte a dañar el cargador o exponerte a voltajes potencialmente peligrosos.

En última instancia, un ruido de gemido no es necesariamente un signo de problema en los cargadores de pared más baratos cuando se extrae poca o ninguna energía de ellos. Sin embargo, una fuente de alimentación de ordenador o un cargador de portátil que genere un ruido de bobina, especialmente cuando está bajo carga, puede ser defectuoso y es posible que desee considerar su sustitución.

Puede encontrar más información sobre el ruido de bobina en este artículo de Wikipedia .

Una fuente de alimentación “conmutada” (como prácticamente todas las fuentes de alimentación de los ordenadores modernos) funciona “rectificando” la corriente alterna de 120 V y 60 Hz (en EE.UU.) en corriente continua (a unos 170 voltios), “filtrando” con condensadores y utilizando un circuito semiconductor para “cortar” la tensión continua unas 1.000 veces por segundo y convertirla de nuevo en corriente alterna bruta. (Lo que se denomina “onda cuadrada”, frente a la “onda sinusoidal” de la CA ordinaria). Esta tensión “cortada” pasa luego por un transformador para producir las tensiones de salida deseadas. Las salidas se rectifican de nuevo a CC y se filtran, para producir las tensiones deseadas para el ordenador.

Con este esquema, la regulación básica de la tensión se realiza ajustando el “ciclo de trabajo” de la tensión cortada. Cuando la fuente de alimentación está ligeramente cargada, el circuito no produce una bonita “onda cuadrada” simétrica, sino una serie de picos estrechos, y esa forma de onda “puntiaguda” es más probable que produzca un molesto ruido audible en los transformadores y otros componentes y también es más probable que produzca “ruido eléctrico” que, por ejemplo, se escucharía en una radio cercana.

Además, cuando una fuente de alimentación está poco cargada, una mayor parte del campo magnético dentro de un transformador se escapa a la caja del transformador y a los componentes circundantes (ya que la bobina “secundaria” del transformador captura menos), y este campo magnético “que se escapa” es más apto para causar ruido.

Los transformadores se crean en parte pegando placas de metal. Los campos de corriente alterna provocan fuerzas de ida y vuelta en las placas metálicas. A medida que el transformador envejece, las placas comienzan a separarse y permiten el movimiento de las placas que vibran causando el zumbido que se escucha.

¿Hay algo que pueda hacer para suprimirlo?

Como ya te han dicho, pegamento, porque

1. el pegamento añade amortiguación a la bobina que vibra, entonces la respuesta estacionaria de la bobina se hace más pequeña así como el ruido producido
2. el pegamento añade limitaciones a la bobina, entonces la frecuencia fundamental (mecánica) de la bobina aumenta por encima de tu capacidad auditiva.

Otra solución que no se ha mencionado (aviso: no he leído TODOS los comentarios…), ¡y de sonido ambiental! consiste en desenchufar el adaptador_ (¡es lo que hago siempre con el cargador de mi móvil Nokia!)

Llegué a esta página ya que compré un nuevo Craftsman C3 19,2 V Li-ion batería / cargador que comenzó a hacer ese ruido de gemido como me enchufe. Subí a buscar alguna respuesta, mientras leía, me di cuenta de que tenía uno o dos cepillos de dientes de carga inalámbrica (Philips Sonicare y un Oral B) al lado. Alejé un poco el cargador y el zumbido desapareció. Supongo que el zumbido se debe a la interferencia electromagnética de estas unidades de carga inalámbrica que es captada por los transformadores del cargador.

El adaptador de mi router también hacía un ruido agudo que me estaba volviendo literalmente loco. Sin embargo, lo solucioné rápidamente envolviéndolo con un trozo de tela. Ahora ya no lo oigo.