无论是笔记本电脑还是手机,对电源的要求越来越高,通常在电源网络上并联大量的MLCC电容,如BUCK、BOOST架构的电源,当设计异常或者负载工作模式异常时,就很容易产生“啸叫”。在笔记本电脑中,当电脑处于休眠状态,或者启动摄像头时,容易产生啸叫。在手机中,较典型的一个案例是GSM所用的PA电源,此电源线上的特点是功率波动大、波动频率为典型的217Hz,落入人耳听觉范围内(20Hz~20Khz),当GSM通话时,用于听诊器听此电源线上的电容,很容易听到“滋滋”啸叫音。无极性电容体积小,价格低,高频特性好,但它不适合做大容量。陶瓷片电容

类陶瓷电容器类稳定陶瓷介质材料,如美国电气工程协会(EIA)标准的X7R、X5R和中国标准的CT系列(温度系数为15.0%),不适用于定时、振荡等温度系数较高的场合。然而,因为介电系数可以做得非常大(高达1200),所以电容可以做得相对较大。一般1206贴片封装的电容可以达到10F或者更高;类可用的陶瓷介质材料如美国电气工程协会(EIA)标准的Z5U、Y5V和中国标准的CT系列低档产品(温度系数为22%、-56%的Z5U和22%、-82%的Y5V),这种介质的介电系数随温度变化很大,不适用于定时、振荡等高温度系数的场合。但由于其介电系数可以做得很大(可达1000~12000),电容比可以做得更大,适用于一般工作环境温度要求(-25~85)的耦合、旁路和滤波。一般1206表贴Z5U和Y5V介质电容甚至可以达到100F,从某种意义上说是取代钽电容的有力竞争者。中国台湾陶瓷电解电容液态电解电容采用的介电材料为电解液,而固态电容采用的是导电性高分子。

由于固态电解电容采用导电聚合物作为电极层导体,相对与液态电解液它的导电性能更好,所以对应的ESR(EquivalentSeriesResistance,串联等效电阻)非常小,则对应的电容损耗也小。通常情况下,这个特点并不突出,但在一些大功率高频电路中,对于电源滤波电容则要求ESR越小越好。可以说,高频下,固态电解电容的低ESR是其较大的优点。在一届大学生智能汽车竞赛中有一组节能信标组,它可以为车模提供超过50W的充电功率。下图显示了信标控制电路板上的两个电解电容。在左边的电路中使用的是普通液态电解电容,在电路满功率输出50W电能时,这两个电容发热严重。将它们替换成相同容量的固态电容之后,电容就不再发烫。
陶瓷电容的‘啸叫’现象,其振动变化只有1pm~1nm左右,是压电应用产品的1/10到几十倍,非常小。因此,我们可以判断这种现象对单片陶瓷电容器及周边元器件的影响,不存在可靠性问题。MLCC电容器的啸叫主要是由陶瓷的压电效应引起的。MLCC电容器由于其特殊的结构,当两端施加的电场发生变化时,可以引起机械应力的比例变化,这就是逆压电效应。当振动频率落在人的听觉范围内时,就会产生噪声,这种噪声称为“啸叫”。正压电效应则相反,是在力的作用下产生电场的过程。钽电容在电源滤波、交流旁路等用途上少有竞争对手。

如何抑制“啸叫”现象:1.降压电源通常有PWM和PFM工作模式。PWM模式下纹波小,在高负载功耗条件下使用。为了避免BUCK在PWM模式下充电电容的开关频率引起的啸叫,有些电源的开关频率会刻意避开20hz~20Khz的开关频率。2.当电源处于轻载模式时,会间歇工作,间歇输出几个脉冲。这种间歇脉冲的频率也可以被人耳听到。因此,从电源或负载的角度来看,PFM工作时间歇脉冲的工作频率应进行优化,以避免啸叫。3.另一种是隐藏状态。在项目初期,系统往往不稳定,负载在正常和低功耗模式之间反复切换,电源也很容易在PWM和PFM模式之间切换。这种切换的时隙也可能引起啸叫,需要软件优化系统的稳定性,避免负载工作模式的异常切换,避免啸叫。钽电容应用:通讯、航天、工业控制、影视设备、通讯仪表 。镇江滤波电路电容厂家
电解电容被普遍应用在各类电路中。陶瓷片电容
引线结构的电解电容器:引线结构电解电容器也采用“负极标记”,即套管的“-”标记对应的引线为负极。还有就是根据引线的长度来识别,长引线为正,短引线为负。片式铝电解电容器片式铝电解电容器没有套管,所以容量、电压、正负极的信息都印在铝壳的底部。了解电解电容的判断方法。电解电容器常见的故障有容量降低、容量消失、击穿短路和漏电,其中容量变化是由于电解电容器中的电解液在使用或放置过程中逐渐变干引起的,而击穿和漏电一般是由于外加电压过大或质量不良引起的。万用表的阻值一般用来判断电源电容的好坏测量。陶瓷片电容