【电子常识】电容啸叫缘由图文分享-KIA MOS管

减小电容的ESR及ESL，能够或许有用的减小电源上的纹涉及乐音，另外电源模块的小型化也是趋向，以是片式多层陶瓷电容MLCC(Multi Layer Ceramic Capacitor)愈来愈多地被用于输入电容。可是，利用MLCC电容会产生一个新的题目，它的布局会致使啸叫。

图1.啸叫的MLCC电容

如图2所示，陶瓷的强介电性会引发压电效应，叠层电容在施加交换电以后，会在叠层标的目的（Z轴）产生伸缩。

由于介电体的泊松比（横向变形系数）普通为 0.3，以是与叠层标的目的（Z轴）垂直的标的目的（X与Y轴），即与电路板平行的标的目的也会产生伸缩，成果致使电路板外表产生振动并能够或许听到声响。

固然电容器和电路板的振幅仅为 1pm～1nm，但振动声响已充足大到咱们能够或许闻声，会听到类似“叽”的声响。

术语诠释：泊松比是指资料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的相对值的比值，也叫横向变形系数，它是反应资料横向变形的弹性常数。

图2.MLCC电容产生啸叫的缘由

以是，电容的啸叫现实上是电容的压电效应致使了PCB的形变。是以，按捺电容啸叫的首要体例是按捺或对消PCB的形变。

比方，能够或许将引发啸叫的电容在统一面，以差别的角度摆放；或将其在正反两面，正对着摆放；另有，能够或许挑选带支架的电容器，固然这会增添本钱，如图3。

3.带支架的MLCC电容

以上经由过程按捺PCB形变的体例来处置电容啸叫的题目治标不治标，尽能够得从泉源上处置掉引发啸叫的缘由。现实上，引发电容啸叫的缘由很纯真，肯定是电容上被加载了人耳能够或许听到的交换电（频次为20HZ~20KHZ）。

以是，根基的阐发思绪以下：

起首，用耳朵大抵搜索电容正在啸叫的那一片区域；而后，利用示波器排查可疑的电压旌旗灯号，如图4枚举了一些曾引发电容啸叫的电压旌旗灯号，供参考。

图4. 曾引发电容啸叫的电压旌旗灯号

经由过程总结相干案例，电容的啸叫景象大都产生在轻载形式。据其缘由，由于在轻载形式下芯片普通会进入高效形式。在高效形式，体系处于半开环形式，芯片监控反应电压可是不接纳实时呼应，只要当输入电压低于阈值时，才会发送几个PWM脉冲，往电感和输入电容里充一点点的电。图5是轻载形式下的开关节点V_PHASE旌旗灯号。

图5.轻载形式下的开关节点旌旗灯号

在轻载形式下，输入电压的纹波电压会比拟大，同时流过电容的交换电的频次也比拟团圆，所以轻易产生啸叫事务。

轻载形式的本意是好的，为了下降体系的静态电流。当体系处在Deep sleep形式，普通只要少数几路常电在以极低的负载电流（如一两百微安）在任务，以是这一点能量普通缺乏以引发电容的啸叫。

可是，若是轻载形式（Sleep Mode）与Normal PWM形式（Normal Operation Mode）切换的阈值不被得当地设置的话，体系能够会在负载电流比拟小的时辰依然逗留在轻载形式而没法切入Normal PWM形式，如许的效果是团圆的开关脉冲或许会引发电容的啸叫。

对于轻载形式和强迫PWM形式的设置的普通倡议以下：

1、一级电源并且是常电形式，倡议软件到场节制。在体系进入休眠之前，由软件设置芯片进入轻载形式；当体系从休眠形式被叫醒，软件须要实时地将电源设置为强迫PWM形式。

2、若是是二级电源并且对轻载效力的请求不是出格严苛时，尽能够全程设置为强迫PWM形式。

有一些电路出格是低本钱的简略单纯电路，软件不体例设置PWM形式，可怜又产生了电容啸叫事务，能够或许测验考试以下几种体例：

1、改换电容的数值，乃至测验考试差别厂家或差别型号的电容；

2、装置假负载（小阻值的电阻作为假负载），这是没体例时的体例；

3、“过剩”的电容也会引发环路不不变，致使啸叫，可测验考试移除一些“无关紧要”的电容；

4、过大的输入电容会致使相位裕量过大，这会延缓进入PWM形式的机会，测验考试恰当减小相位裕量。

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