MLCC电容的啸叫,怎么产生的，如何解决的？

MLCC电容的啸叫及其如何解决这个问题

MCLL电容啸叫的产生

MLCC电容，也就是我们常常说的多层片式陶瓷电容，简称贴片电容。关于MLCC电容产生啸叫的这个现象，我们经常在我们使用的电子设备中碰到，比如笔记本电脑，手机等设备中，人们常常因这个“啸叫”问题而困扰。而让这个电容"闭嘴"，是一个有趣的话题。

电容啸叫主要是由陶瓷的压电效应引起的，由于MLCC电容的特殊结构，当两端施加的电场发生变化时，会引起对应比例的机械应变，此称为逆压电效应，当振动频率落入人耳的听觉范围时，必然会对人们的生活带来噪音。

无论哪种家用电子设备，对电源的要求都之后越来越高，通常在电源网络上会并联大量的MLCC电容，比如常见的BUCK,BOOST电路，当设计异常或者负载工作模式异常时，很容易产生“啸叫“。人耳朵的听觉范围：20HZ~20kHZ,当电源的开关频率落入这个范围内时是很容易产生滋滋的声音的。

如何解决这个问题呢？

      1.通常Buck电源架构有PWM和PFM工作模式。PWM工作时纹波小，用在负载功耗大的场合时，为了避免Buck在PWM的模式下，给电容充电的开关频率进入人耳的听觉范围引起啸叫，有的电源的开关频率特意避开20HZ~20KHZ这个开关频率段。

2.当电源处于轻载模式下，会间歇性的工作，间歇性的输出几个脉冲，这个间歇性的脉冲也可能会被人耳听到，所以也要从电源或者负载的角度去调整PFM的工作间歇时间间歇性脉冲的工作频率，避免啸叫。

3.另一个就是隐含的状态，就是系统工作不稳定时，负载在正常或者低功耗的模式下来回切换，这个切换间隙也可能会引起啸叫，需要软件优化系统的稳定性。

4.Buck电感的饱和电流选取的不合适的话，有可能使输出电流增加，会误触发电源进入过流保护状态，电源在正常工作模式和过电流模式下来回切换，可能有打嗝效应产生，引出电感一定要选取合适的。

5.开关电源本身的纹波较大，多相开关电源具备纹波小，电流大的优点，通过交错相位，可以有效的减小电源的纹波进而抑制啸叫。

6.抑制啸叫，还可以改进一些电容的设计方案，比如使用抗啸叫电容，如村田的KRM系列和ZRB系列。

其特殊的架构可降低电容器的啸叫，可吸收热量和机械冲击引起的应力，实现高可靠性能。相比Ta电容，抗啸叫MLCC电压变动比初期小7~22%。

当然还有其他各个方式可以减小这种啸叫的现象，比如优化布局，电容彼此之间交错排列，抑制振动等。
 

审核编辑：汤梓红