2、電容聲和電流聲究竟有什么差別?
1、電容嘯叫的原理
2、電容嘯叫的評估方法
3、嘯叫的應(yīng)對策略為什么會產(chǎn)生電容嘯叫
一旦交流電場被施加在高介電常數(shù)材料的電容器上,電容器變形振動,使基板振蕩,該振蕩周期成為可聽領(lǐng)域的頻帶(20Hz~20kHz)時,電容器產(chǎn)生的嘯叫就成為“刺耳的聲音”。
上面所描述的就是所謂的壓電效應(yīng),壓電效應(yīng)包括正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng),正壓電效應(yīng)就是某些材料在外力作用下產(chǎn)生電荷,逆壓電效應(yīng)就是物體在外加電壓下會產(chǎn)生形變。
因?yàn)閴弘娦?yīng)和逆壓電效應(yīng),才會導(dǎo)致MLCC電容產(chǎn)生了電容嘯叫。對多層陶瓷電容(MLCC)來說,電容器上使用的鐵電體必須具有壓電性,在存在電場時,發(fā)生失真,由于芯片膨脹和收縮,產(chǎn)生了嘯叫,具體總結(jié)如下表。
如何評估電容嘯叫
上述講了電容嘯叫產(chǎn)生的原因,現(xiàn)在我們討論一下怎么去評估電容嘯叫。
(1)聲壓級測試——通過測量聲壓級,量化嘯叫
在電波暗箱中使得測量物體處于工作狀態(tài),通過話筒,用聲壓計測量,同時可以使用FET分析頻率特性來評估和分析應(yīng)對策略。
(2)基板的位移測量
通過測量基本的位移量,可確認(rèn)電容器使得基板振蕩。
使得測量物體處于工作的狀態(tài)下,激光照在基板上,檢測出基板的位移量。
那么怎么通過位移量判斷嘯叫原因呢?如下圖所示,當(dāng)電容嘯叫時,基板的位移量和聲壓級是一起升高的,從而可以判斷得出。
(3)電容電壓變動測量
通過測量電容器兩端的電壓變動,可以判斷該電容是否是產(chǎn)生嘯叫的原因。
判斷的方法主要是當(dāng)測量物體處于工作狀態(tài)下時,根據(jù)電容電壓的波形判斷是否有可聽領(lǐng)域(20-20000Hz)的頻率的紋波電壓施加到電容上。
可以同位移量判斷方法一樣,進(jìn)一步確認(rèn)是否是由該電容產(chǎn)生電容聲,電容器兩端的電壓變動頻譜和聲壓級頻譜一樣,從而確認(rèn)嘯叫原因。
//哪個模塊容易產(chǎn)生電容嘯叫//
一般來說,在PC或者手機(jī)平臺電源DC-DC的一次側(cè)是最容易產(chǎn)生電容嘯叫的,在此模塊電容多,PC上電路的電壓也高,使用的電容介電常數(shù)也高,電壓更容易變動,介電體受到電場時的膨脹收縮也較大,綜上會更容易產(chǎn)生電容嘯叫。
應(yīng)對策略
在解決電容嘯叫問題時,如上圖所示,有四點(diǎn):
1、使用難以將振動傳播到基板的原件,控制圓角;
2、使用不易產(chǎn)生嘯叫的電容材料;
3、控制基板的諧振頻率,用基板形狀、螺絲等改變基板的諧振;
4、更改安裝方向,消除共振。
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