MLCC電容的嘯叫及其如何解決這個問題

MCLL電容嘯叫的產(chǎn)生

MLCC電容，也就是我們常常說的多層片式陶瓷電容，簡稱貼片電容。關(guān)于MLCC電容產(chǎn)生嘯叫的這個現(xiàn)象，我們經(jīng)常在我們使用的電子設備中碰到，比如筆記本電腦，手機等設備中，人們常常因這個“嘯叫”問題而困擾。而讓這個電容"閉嘴"，是一個有趣的話題。

電容嘯叫主要是由陶瓷的壓電效應引起的，由于MLCC電容的特殊結(jié)構(gòu)，當兩端施加的電場發(fā)生變化時，會引起對應比例的機械應變，此稱為逆壓電效應，當振動頻率落入人耳的聽覺范圍時，必然會對人們的生活帶來噪音。

無論哪種家用電子設備，對電源的要求都之后越來越高，通常在電源網(wǎng)絡上會并聯(lián)大量的MLCC電容，比如常見的BUCK,BOOST電路，當設計異?；蛘哓撦d工作模式異常時，很容易產(chǎn)生“嘯叫“。人耳朵的聽覺范圍：20HZ~20kHZ,當電源的開關(guān)頻率落入這個范圍內(nèi)時是很容易產(chǎn)生滋滋的聲音的。

如何解決這個問題呢？

1.通常Buck電源架構(gòu)有PWM和PFM工作模式。PWM工作時紋波小，用在負載功耗大的場合時，為了避免Buck在PWM的模式下，給電容充電的開關(guān)頻率進入人耳的聽覺范圍引起嘯叫，有的電源的開關(guān)頻率特意避開20HZ~20KHZ這個開關(guān)頻率段。

2.當電源處于輕載模式下，會間歇性的工作，間歇性的輸出幾個脈沖，這個間歇性的脈沖也可能會被人耳聽到，所以也要從電源或者負載的角度去調(diào)整PFM的工作間歇時間間歇性脈沖的工作頻率，避免嘯叫。

3.另一個就是隱含的狀態(tài)，就是系統(tǒng)工作不穩(wěn)定時，負載在正?；蛘叩凸牡哪Ｊ较聛砘厍袚Q，這個切換間隙也可能會引起嘯叫，需要軟件優(yōu)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.Buck電感的飽和電流選取的不合適的話，有可能使輸出電流增加，會誤觸發(fā)電源進入過流保護狀態(tài)，電源在正常工作模式和過電流模式下來回切換，可能有打嗝效應產(chǎn)生，引出電感一定要選取合適的。

5.開關(guān)電源本身的紋波較大，多相開關(guān)電源具備紋波小，電流大的優(yōu)點，通過交錯相位，可以有效的減小電源的紋波進而抑制嘯叫。

6.抑制嘯叫，還可以改進一些電容的設計方案，比如使用抗嘯叫電容，如村田的KRM系列和ZRB系列。

其特殊的架構(gòu)可降低電容器的嘯叫，可吸收熱量和機械沖擊引起的應力，實現(xiàn)高可靠性能。相比Ta電容，抗嘯叫MLCC電壓變動比初期小7~22%。

當然還有其他各個方式可以減小這種嘯叫的現(xiàn)象，比如優(yōu)化布局，電容彼此之間交錯排列，抑制振動等。

審核編輯：湯梓紅