陶瓷電容器的嘯叫對(duì)策
隨著人們對(duì)電子設(shè)備的需求趨于平靜，在筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī) (DSC) 等各種應(yīng)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(dòng)所產(chǎn)生的“嘯叫”問題已成為設(shè)計(jì)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(duì)電路板振動(dòng)傳遞進(jìn)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(rèn)嘯叫 (聲音) 程度，來進(jìn)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(dú)石電容器由于強(qiáng)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(jìn)行收縮。
圖2 施加電壓時(shí)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(dòng)。 (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(dá)到人們能夠聽到的頻率帶 (20Hz～20kHz) 時(shí)，聲音可通過人耳識(shí)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(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)
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(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)
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(duì)本演示專用操作電路 (原理) 進(jìn)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(duì)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(duì)象元件 (圖9)
圖9 低嘯叫電容器評(píng)價(jià)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(dòng)滾動(dòng)功能: 可在0Hz～12.75kHz頻率之間自動(dòng)掃描頻率。 (重復(fù))
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2017-12-13
