陶瓷電容器的嘯叫對策

隨著人們對電子設(shè)備的需求趨于平靜，在筆記本電腦、手機、數(shù)碼相機 (DSC) 等各種應用設(shè)備的電源電路方面，以前未引起重視的由電容器振動所產(chǎn)生的“嘯叫”問題已成為設(shè)計方面的課題。 (如圖1所示部位)

圖1 筆記本電腦電源電路的嘯叫示例部位

本演示內(nèi)容使用傳統(tǒng)的陶瓷電容器 (GRM系列) 、比傳統(tǒng)的陶瓷材料擁有更低介電常數(shù)的材料并可降低電容器失真的類型 (GJ8系列) 、以及在電路板的端子板等部位翹起安裝陶瓷電容器并對電路板振動傳遞進行抑制且裝有金屬端子的類型 (KRM系列) 這3種電容器，通過人耳確認嘯叫 (聲音) 程度，來進行演示。在演示組件內(nèi)產(chǎn)生12V的矩形波，并通過開關(guān)輸入到各電容器中。在0Hz～12.75kHz的頻率范圍 (50HzStep) 內(nèi)，通過使用電腦中的軟件將矩形波的頻率調(diào)整到電容器和電路板的共振頻率上，從而產(chǎn)生嘯叫現(xiàn)象。

嘯叫原理

1、片狀獨石電容器由于強介電常數(shù)的陶瓷的壓電特性，在施加交流電壓的情況下，像如圖2所示進行收縮。

圖2 施加電壓時由壓電現(xiàn)象造成的芯片變形

2、結(jié)果如圖3所示，電路板將朝平面方向振動。 (芯片及電路板的振幅僅為1pm～1nm左右)

圖3 因壓電現(xiàn)象造成的電路板變形

3、該電路板的振幅周期在達到人們能夠聽到的頻率帶 (20Hz～20kHz) 時，聲音可通過人耳識別。

嘯叫解決方案產(chǎn)品介紹 (GJ8系列)

圖4 比較GRM與GJ8系列的聲壓

圖5 比較GRM與GJ8系列的DC偏壓特性

GJ8系列產(chǎn)品可以幫助您實現(xiàn)這些目標

圖6 KRM系列的結(jié)構(gòu)1

圖7 KRM系列的結(jié)構(gòu)2

KRM系列產(chǎn)品可以幫助您實現(xiàn)這些目標

演示專用電路板、軟件的功能

演示專用操作電路 (圖8)

圖8 SysCube演示組件

以下對本演示專用操作電路 (原理) 進行說明。
在演示組件 (SysCube) 的FPGA中，使用通過軟件設(shè)置的頻率 (周期) 制作矩形波 (3.3V振幅) 。通過解決嘯叫現(xiàn)象的元件的主板上安裝的FET，將該矩形波放大至12V，然后通過開關(guān)輸入到對象電容器中。這正是電容器產(chǎn)生壓電特性并產(chǎn)生嘯叫現(xiàn)象的原理。通過使用軟件修改矩形波的頻率 (周期) ，可改變嘯叫的音量。

演示專用對象元件 (圖9)

圖9 低嘯叫電容器評價演示的主電路板

(1) 普通產(chǎn)品※※: GRM31MR71E105KA01L (1206尺寸,1μF)
(2) 材料修改產(chǎn)品: GJ831CC81E105KA01L (1206尺寸,1μF)
(3) 金屬端子產(chǎn)品: KRM31KR72A105KH01L (1206尺寸,1μF)

軟件功能 (圖10)

圖10 共振頻率調(diào)整專用軟件的操作畫面

頻率調(diào)整功能: 可在0Hz～12.75kHz (50HzStep) 頻率范圍內(nèi)任意調(diào)整頻率。
內(nèi)存功能: 修改頻率，最多可將嘯叫音量較大的頻率保存到3處內(nèi)存中，并可以調(diào)用。
自動滾動功能: 可在0Hz～12.75kHz頻率之間自動掃描頻率。 (重復)

編輯：admin  最后修改時間：2017-12-13