MLCC电容为什么会啸叫?什么原理?
有没有发现在使用手机时,手机有时候会发出声音和啸叫,可能我们不太能听得到,手机内部有啸叫声可不是一件好事。啸叫声的源头是陶瓷电容,不是所有的电容都会发出声音,会发出啸叫声音的是片式多层陶瓷电容器(Multi-layer Ceramic Capacitors),简称MLCC,那为什么MLCC电容会发出啸叫声呢? 一、电容啸叫原理: 电容在外电场的作用下,物质会产生伸缩形变,这种伸缩形变叫电致伸缩。对于某些高介电常数的铁电材料来说,电致伸缩效应剧烈,形成压电效应,压电效应包括正压电效应和反压电效应。 正压电效应:对具有压电特性的介质材料施加机械压力,介质晶体会发生结构重组排布,材料表面电荷感应,产生电位差。逆压电效应:对具有压电特性的介质材料施加电压,则产生机械应力,发生形变。 MLCC电容的介质材料是陶瓷,具有强介电常数,在电压作用下,产生电致伸缩。电致伸缩强烈表现为压电效应,则会产生振动,在施加交流电压的情况下进行收缩。收缩时电路板朝着平面方向振动。电路板的振幅周期在达到人们能听到的频率范围(20Hz~20kHz) 时,声音可通过人耳识别。 二、是所有电容都会啸叫吗? 并不是,组成MLCC电容的介质材料为陶瓷,而陶瓷材料主要有顺电介质和铁电介质两大类。 顺电介质又称I类介质,主要有SrZrO3、MgTiO3等。顺电介质电致伸缩形变很小,在工作电压下,不足以产生噪声。所以,用顺电介质(I类介质)材料制成的MLCC电容,如NPO、COG等温度稳定性产品,就不会产生噪声啸叫。 铁电介质又称II类介质,主要BaTiO3、BaSrTiO3等。铁电介质具有强烈的电致伸缩特性—压电效应。因此,用铁电介质材料制成的的MLCC电容,如X7R/X5R特性产品,在较大的交流电场强度作用下会产生明显的噪声啸叫。 这也就是为什么我们在使用手机电脑时感觉有声音,凑近耳朵能听到嗡嗡嗡的声音了。 |