前段時(shí)間焊接了一塊電源板,上電之后電容出現(xiàn)了嘯叫現(xiàn)象,導(dǎo)致輸出電壓不正常,檢查之后發(fā)現(xiàn)是因?yàn)殡娫吹妮敵黾y波過大導(dǎo)致的。因此,本文就簡單介紹一下電源紋波與電容嘯叫。
一、電源紋波
對(duì)于直流電源來說,理想情況下,其輸出是一條平穩(wěn)的直線,但是實(shí)際上,輸出電壓存在一定的波動(dòng),如下圖所示,這個(gè)波動(dòng)就是電源紋波。一般來說,電源紋波是百害而無一利的,因此,在電源電路的設(shè)計(jì)中,必須對(duì)電源紋波加以抑制。
二、電容嘯叫
MLCC電容器發(fā)生嘯叫的主要原因是陶瓷的逆壓電效應(yīng),由于MLCC電容器的特殊結(jié)構(gòu),當(dāng)在其兩端施加一定的電壓時(shí),會(huì)引起成比例的機(jī)械應(yīng)力的變化,使其發(fā)生一定程度的形變,此即逆壓電效應(yīng)。
將電源紋波與電容嘯叫聯(lián)系起來可以發(fā)現(xiàn),電源紋波將導(dǎo)致施加在MLCC電容器兩端的電壓按照一定的頻率不斷變化,從而使施加在電容器兩端的機(jī)械應(yīng)力不斷變化,導(dǎo)致電容產(chǎn)生一定頻率的振動(dòng),當(dāng)振動(dòng)頻率落入人耳可聽的頻率范圍(20Hz-20000Hz)時(shí),就會(huì)被人耳聽到,此即電容嘯叫現(xiàn)象。
三、實(shí)際測試
下圖是電容嘯叫情況下,電源芯片輸出電壓的紋波,可以看出,此時(shí)電源紋波的峰峰值為308.05mV,已經(jīng)到了不可接受的程度了,而且其頻率為2.59kHz,已經(jīng)落入了人耳可聽的頻率范圍,因此出現(xiàn)了電容嘯叫現(xiàn)象。
為了解決由電源紋波引起的電容嘯叫問題,在電路中加入了紋波抑制電容,再次測量電源紋波,如下圖所示,此時(shí)紋波的峰峰值為13.526mV,對(duì)應(yīng)頻率為90.9kHz,因此,電容嘯叫現(xiàn)象消失。
以上就是本次分享的全部內(nèi)容,謝謝大家!
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