Condensador de tantalio de alta energía sellado herméticamente Es alto rendimiento, alta densidad de energía, baja impedancia y sellado completo. Con la innovadora estructura paralela de múltiples ánodos, la autoimpedancia del capacitor se reduce significativamente, lo que resulta en una menor generación de calor y una mayor confiabilidad durante la carga y descarga de alta densidad de potencia. Además, se puede utilizar en circuitos con algunos componentes de CA para descarga y filtrado de doble propósito como filtro y dispositivo de compensación de potencia. Para garantizar una alta confiabilidad durante el uso, tenga en cuenta los siguientes puntos. 1. Prueba 1.1 El condensador de tantalio de alta energía sellado herméticamente es un componente polar; la polaridad no debe invertirse durante el uso y las pruebas. Si se invierte la polaridad, la confiabilidad del capacitor se dañará irreversiblemente y ya no podrá usarse. 1.2 Hecho de capacitancia y disipaciónCondiciones de medición: 1,0 Vrms@100 Hz 1.3 Resistencia en serie equivalente（ESR）：medido a 1000 Hz, 1 Vrms 1.4 Prueba de corriente de fuga: aplique voltaje nominal o voltaje de clase durante 5 minutos. Los estándares calificados para corriente de fuga se pueden encontrar en las especificaciones del producto y en las especificaciones correspondientes. 1.5 Se deben utilizar instrumentos y accesorios de prueba profesionales. No se puede utilizar un multímetro para probar ningún parámetro de Condensador de tantalio de alta energía sellado herméticamente. No es posible utilizar un multímetro para probarlo independientemente de la polaridad. 1.6 El condensador de tantalio de alta energía sellado herméticamente puede almacenar una gran cantidad de energía eléctrica; después de realizar una prueba de corriente de fuga, el condensador debe descargarse completamente mediante un probador de corriente de fuga estándar antes de su uso. Resistencia de descarga: 1000 ohmios; Tiempo de descarga: ≥ 5 minutosTensión residual después de la descarga.：＜1V 1.7 La prueba de rendimiento eléctrico debe realizarse en el siguiente orden y no puede violarse.Secuencia de prueba: Factor de capacitancia y disipación - ESR - Corriente de fuga – Descarga  2. Precauciones de uso en diferentes circuitos 2.1 Circuito de protección de retardoLos condensadores utilizados en dichos circuitos sirven principalmente como energía de respaldo para cortes de energía inesperados, lo que requiere que se activen automáticamente cuando la fuente de energía principal falla repentinamente. Deben mantener una duración de suministro de energía específica bajo ciertos requisitos de voltaje y densidad de potencia. Al diseñar circuitos de esta naturaleza, preste atención a la relación matemática entre la impedancia total del circuito descendente del capacitor y el voltaje requerido, la capacidad del capacitor y las necesidades de energía. Además, durante la fase de diseño, es recomendable dejar al menos un margen del 50% en la selección de la capacidad del capacitor para garantizar que haya suficiente tiempo de suministro y densidad de potencia en caso de factores imprevistos. El cálculo específico es el siguiente: Cuando el circuito funciona normalmente,Potencia de entrada: PCapacitancia: CTensión en ambos extremos: U1Entonces, la energía almacenada por el capacitor es W1=C（U12）/2Donde U12 representa el cuadrado de U1.Cuando se corta la fuente de alimentación de entrada, después de un tiempo t, el voltaje en ambos extremos U2,Entonces, la energía restante del condensador esW2=C（U22）/2La energía liberada durante este proceso: W=W1-W2=C（U12-U22）/2Debe ser igual a la energía necesaria para mantener el circuito funcionando correctamente:W=Pto（es decir, potencia de entrada multiplicada por el tiempo）Por lo tanto,C（U12-U22）/2=PtoA partir de esto, la capacitancia mínima requerida para el tiempo de mantenimiento del circuito t se puede obtener como:C=2Pt/（U12-U22）En aplicaciones prácticas, U2 es el voltaje de entrada mínimo que un circuito puede operar normalmente. Ejemplo:Si cuando el circuito funciona normalmente, el voltaje de entrada es de 28 V (U1), la potencia de entrada es de 30 W (P) y el voltaje de entrada mínimo que puede funcionar normalmente es de 18 V (U2). Se requiere que el circuito pueda seguir funcionando incluso después de una caída de energía de 50 milisegundos (t) de la fuente de alimentación de entrada, entonces la capacitancia mínima requerida para la capacitancia de almacenamiento de energía es C=2Pt/（U12-U22） =2×30×50/（282-182） =3000/（784-324） =6.522mF=6522μF Un condensador de almacenamiento de energía utilizado en el extremo frontal de un circuito de suministro de energía tiene un voltaje de entrada de 50 V. Cuando se corta la energía, el capacitor comienza a suministrar energía al circuito siguiente y el voltaje debe mantenerse a no menos de 18 V mientras suministra energía para 75 W. Calcule la capacitancia requerida.Este circuito también requiere una resistencia de bucle precisa. El tamaño de la resistencia del circuito determina la capacidad requerida del condensador.La fórmula de conversión para el desempeño de cada parámetro en este circuito es la siguiente:C=R×PT×T/(U1-U2) En la ecuación: C: capacitancia requerida (F)R: Resistencia total del circuito (Ω)Pt: La potencia que el circuito necesita mantener (W)T: Tiempo (s) de retención de energía del circuitoU1: voltaje de entrada (V)U2: Voltaje que puede mantener una determinada potencia y tiempo de descarga (V)El condensador utilizado en dichos circuitos debe reducirse hasta un 70% del voltaje nominal. 2.2 Circuito de carga y descarga.Debido a su alta densidad de energía y características de baja impedancia, este condensador es la mejor opción para circuitos de descarga de alta potencia. El condensador de tantalio de alta energía herméticamente sellado utilizado en tales circuitos aún puede lograr carga y descarga infinitas de alta densidad de potencia bajo ciertas condiciones y aún tiene una alta confiabilidad. Es la mejor fuente de alimentación instantánea. En tales circuitos, la relación entre la capacitancia de los condensadores, la densidad de potencia de salida y la potencia de carga se puede calcular consultando la cláusula 2.1. En este tipo de circuito, la corriente máxima de descarga I a la que se puede someter el capacitor individualmente no debe exceder el 50% del valor de corriente calculado en la siguiente fórmula;Debido al problema inherente del equilibrio térmico que inevitablemente enfrentan los capacitores durante las descargas de alta potencia, el pulso de corriente CC máximo que los capacitores de tantalio pueden soportar de manera segura en un circuito de descarga de CC de alta potencia con una impedancia fija se determina mediante la siguiente fórmula: I=UR /（R+ESR） En la ecuación: I: Corriente máxima de sobretensión CC (A)R: La impedancia total del circuito para prueba o descarga (Ω)UR: Tensión nominal (V)ESR: Resistencia en serie equivalente (Ω) De la fórmula anterior, se puede observar que si un producto tiene una ESR (resistencia en serie equivalente) más alta, se reducirá su capacidad segura de sobretensión de CC. Esto también implica que si un producto tiene la mitad de ESR que otro, su resistencia a la sobretensión de CC será el doble y sus características de filtrado también serán mejores.Cuando se utilizan condensadores en dichos circuitos, dado que los condensadores funcionan continuamente a niveles de potencia altos, el voltaje de funcionamiento real no debe exceder el 70% del voltaje nominal. Teniendo en cuenta el impacto de la disipación de calor en la confiabilidad, es incluso mejor reducir el uso por debajo del 50 % para lograr una mayor confiabilidad.Además, cuando se utiliza este tipo de condensador en dichos circuitos, debido a la alta corriente de funcionamiento, el condensador experimentará cierto calentamiento. Al diseñar la ubicación del condensador, es esencial asegurarse de que no esté demasiado cerca de otros componentes sensibles al calor. Además, el espacio de instalación de este condensador debe tener buena ventilación. 2.3 Filtrado y compensación de potencia para el secundario de alimentación. El valor de ondulación de CA permitido del condensador utilizado en dichos circuitos debe controlarse estrictamente. De lo contrario, una ondulación excesiva de CA puede provocar un calentamiento significativo del condensador y una reducción de la confiabilidad. En principio, el valor de ondulación de CA máximo permitido no debe exceder el 1% del voltaje nominal, la corriente no debe exceder el 5% de la corriente de descarga máxima permitida y el voltaje de funcionamiento máximo permitido del capacitor no debe exceder el 50% del valor nominal. Voltaje. 3. Diseño de reducción de potencia de Condensador de tantalio de alta energía sellado herméticamente En general, la confiabilidad de los capacitores está estrechamente relacionada con las condiciones de operación del circuito. Para garantizar un nivel adecuado de fiabilidad durante el uso, es fundamental respetar los siguientes principios:3.1 Reducir más en lugar de menosPorque cuanto mayor sea la reducción de potencia de los condensadores, mayor será la confiabilidad en el manejo de descargas eléctricas inesperadas. Además, el diseño de reducción de potencia debe basarse en la confiabilidad bajo posibles condiciones de uso extremas, como altas temperaturas de funcionamiento, altas corrientes de ondulación y fluctuaciones significativas de temperatura y potencia. 3.2 Seleccione gran capacidad en lugar de pequeñaCuanto mayor sea la capacitancia, mayor será la energía eléctrica instantánea que puede proporcionar. Además, dado que este condensador pertenece a la categoría básica de condensadores electrolíticos de tantalio, experimenta una mayor pérdida de capacidad a bajas temperaturas (en comparación con los condensadores de tantalio sólidos). Por lo tanto, la selección de capacidad debe basarse en la capacidad a temperaturas negativas extremas. Esto es particularmente importante para los condensadores utilizados a grandes altitudes. Las variaciones de capacidad específicas a bajas temperaturas se pueden encontrar en las especificaciones del producto y en las normas pertinentes. 3.3 Selección de impedanciaPara los circuitos utilizados en la situación 2.3, es esencial elegir productos con una ESR más baja siempre que sea posible para una mayor confiabilidad y un mejor rendimiento de filtrado. 3.4 Selección del tamaño del condensadorDebido al hecho de que los productos más pequeños con la misma capacidad y voltaje deben fabricarse utilizando polvo de tantalio con una capacidad específica más alta, la ESR del producto será mayor y la corriente de fuga también será mayor. Por lo tanto, la confiabilidad del producto será menor que la de productos más grandes. Cuando el espacio de instalación lo permita, se deben utilizar productos con volúmenes mayores tanto como sea posible para lograr una mayor confiabilidad. 4. Instalación 4.1 Formas de instalación El cable positivo de los condensadores de tantalio de energía híbrida no se puede soldar directamente a la placa de circuito, sino que debe soldarse a la placa de circuito a través del cable externo. Estará presente un compuesto de tantalio de alta energía.Hay tres formas de instalar la placa de circuito, como se muestra a continuación:Figura 1：Modo de instalación del cable de un solo polo negativo (fijado por el marco de montaje)  Figura 2：Modo de instalación de cable negativo doble o triple negativo (fijado por cable negativo)  figura 3：Instalación con doble tornillo o triple tornillo (fijado mediante tornillo) 4.2 Consideraciones para la selección del método de instalación Debido a la masa y el tamaño relativamente grandes de este condensador, es aconsejable seguir los siguientes principios durante la instalación:（a）Para especificaciones con gran tamaño y masa, se deben utilizar los soportes de montaje estándar proporcionados por el fabricante tanto como sea posible para garantizar que la conexión entre el producto y el circuito no experimente circuitos abiertos instantáneos cuando el equipo encuentre grandes vibraciones e impactos de sobrecarga, y también para garantizar los requisitos de resistencia de la instalación.(b) Para condiciones en las que el tamaño y la masa son relativamente pequeños y existen requisitos estrictos de espacio de instalación, se pueden utilizar productos de condensadores con pernos de montaje incorporados. Para este tipo de instalaciones, es fundamental garantizar que la placa de circuito tenga un alto nivel de resistencia. Además, después de apretar los pernos de montaje, se debe utilizar un sellador a base de epoxi para asegurar los pernos. Si las condiciones lo permiten, también se pueden emplear otras formas de sujeción (como aplicar adhesivo a la base del capacitor) para garantizar que la resistencia de montaje del capacitor cumpla con los requisitos para condiciones extremas de uso.(c) Para productos utilizados en circuitos de descarga continua de alta potencia, los capacitores no deben instalarse demasiado cerca de dispositivos con una disipación de calor significativa para evitar que el capacitor se sobrecaliente y experimente una confiabilidad reducida. Además, los condensadores utilizados en tales circuitos no deben tener recubrimientos selladores termoaislantes aplicados a sus carcasas para evitar una disminución en el rendimiento de disipación de calor, lo que podría provocar un aumento de temperaturas y una menor confiabilidad de los capacitores.(d) Para los productos utilizados en circuitos de descarga ininterrumpida de alta potencia, es fundamental contar con buenas condiciones de ventilación para garantizar que el calor generado por los condensadores pueda ser expulsado rápidamente, evitando un aumento excesivo de temperatura de los condensadores.(e) El cable del ánodo de Condensador de tantalio de alta energía sellado herméticamente está conectado a la carcasa con un material cerámico aislante. Por lo tanto, durante la instalación, el cable positivo que se fija a la placa de circuito debe conectarse mediante cables a base de níquel que están soldados; No está permitido soldar directamente los cables de tantalio excesivamente cortos a la placa de circuito. Esto se debe a que los cables positivos cortos pueden comprometer el sello del capacitor cuando se los somete a altas sobrecargas y vibraciones de alta frecuencia, lo que provoca fugas y fallas en el capacitor. 5. Protección del circuito 5.1 Si el capacitor seleccionado opera a una frecuencia con variaciones significativas de potencia, es recomendable implementar una protección contra sobrecarga en el circuito de alimentación proporcionando compensación de energía al capacitor. Esto ayuda a evitar la sobrecarga de la fuente de alimentación cuando hay un aumento repentino en la corriente de arranque.5.2 El circuito en el que se utiliza este condensador debe tener control de voltaje inverso y una ruta de descarga separada para evitar que el condensador experimente sobretensiones inversas durante el funcionamiento y el apagado. La energía almacenada en el condensador debe descargarse correctamente después de su uso.  

Defectos ocultos: la aparición y el impacto de las grietas.En el proceso de uso diario o montaje y reparación, la placa de circuito impreso dentro del equipo inevitablemente se verá afectada por diversas tensiones mecánicas, incluida la tensión de flexión. La flexión de la placa de circuito impreso hace que la fuerza se transfiera al condensador cerámico multicapa montado en la superficie a través de soldadura. Estas fuerzas se concentran en la parte inferior del condensador, pero el material cerámico es duro, inelástico y frágil.Cuando la fuerza de flexión es lo suficientemente grande, el material cerámico en la parte inferior del capacitor se agrietará (consulte la Figura 1). Fig. 1 Diagrama esquemático de la grieta cerámica causada por flexión típica. La grieta generalmente comienza desde la parte inferior del capacitor y se extiende en la cerámica en un ángulo de 45 grados. Por lo general, termina en el electrodo final, o puede continuar extendiéndose hasta la parte superior de la cerámica y luego terminar. Esta grieta puede causar que todo el extremo del capacitor cerámico se separe del cuerpo principal. Una vez que se produce la grieta, es posible que los parámetros eléctricos del condensador no cambien significativamente. En las próximas horas, días e incluso semanas, aún puede mantener la misma capacitancia, tangente de pérdida o ESR (resistencia en serie equivalente) que antes, pero la generación de grietas sienta las bases para futuras fallas eléctricas. La generación de grietas puede provocar que el vapor de agua y los iones penetren continuamente en el condensador en el tiempo siguiente. Una grieta muy "hermética" puede tardar más en convertirse en una falla eléctrica. Si la parte fallada está expuesta a alta corriente, se generará calentamiento local dentro de la grieta, lo que provocará la falla del capacitor y eventualmente fallará todo el circuito.Para evaluar la capacidad de flexión de los condensadores cerámicos, la prueba de resistencia de unión del revestimiento final se utiliza ampliamente en la investigación de confiabilidad de los condensadores. Método de prueba para determinar la resistencia de unión del revestimiento final.La prueba de resistencia de unión del revestimiento final también se denomina prueba de flexión del sustrato. Antes de la prueba, el condensador se instala en el centro de una placa de circuito impreso específica. Tomando GB / T 2693-2001 como ejemplo, la muestra de prueba debe instalarse en un tablero impreso de vidrio con pantalla epoxi con una longitud de 100 mm y un espesor de 1,6 mm.La prueba de resistencia de unión del revestimiento de extremos generalmente incluye los siguientes pasos:1) Coloque la PCB en el dispositivo de prueba de flexión con el condensador hacia abajo y pruebe la capacitancia C0 antes de la prueba cuando la PCB esté en estado horizontal;2) La herramienta de doblado puede hacer que la profundidad de doblado (d) alcance 1 mm a una velocidad de 1 mm/s ± 0,5 mm/s para mantener el estado de doblado de la placa de circuito durante 20 s ± 1 s (ver Fig. 2). ;3) Pruebe la capacitancia C después de la prueba bajo el estado de flexión de la placa de circuito impreso y controle los parámetros eléctricos de todo el estado de flexión si es necesario;4) Reinicie el dispositivo de prueba de flexión para restaurar la placa de circuito del estado de flexión y retírela del dispositivo de prueba;5) Verifique la apariencia de la muestra de prueba. Fig. 2 dispositivo de prueba de flexión Cuando se utiliza el método de doblado paso a paso para encontrar el límite de la capacidad de doblado de la muestra de prueba, la herramienta de doblado puede hacer que la profundidad de doblado (d) alcance 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm y 5 mm. respectivamente a una velocidad de 1 mm/s ± 0,5 mm/s, y el estado de flexión de la placa de circuito se puede mantener durante 20 s ± 1 s cuando se alcanza la profundidad, y luego se prueba la capacitancia. Modelo mecánico de prueba de resistencia de unión del revestimiento final.El análisis de tensión de la placa base de prueba muestra que la placa base se ve afectada principalmente por la fuerza de soporte proporcionada por los soportes en ambos lados y la presión P ejercida por la herramienta de flexión. En la prueba real, el ancho de la herramienta de doblado y el soporte del dispositivo de prueba es mayor que el ancho de la placa base de prueba en 20 mm, y la placa base no se verá afectada por el torque. Por lo tanto, el modelo se considera como un modelo de flexión bidimensional de tres puntos, como se muestra en la Fig. 3. Fig. 3. Modelo de flexión de 3 puntos del sustrato de prueba. El momento flector en el medio de la placa base de prueba es M = PK, donde K es la distancia entre la presión P y el soporte del dispositivo de prueba.La tensión normal de flexión máxima en el medio del sustrato de prueba es La posición de tensión es la superficie inferior del sustrato de prueba, que muestra la tensión de tracción, donde W es el coeficiente de la sección de flexión. La sección transversal del sustrato de prueba es rectangular, por lo tanto: Donde B es el ancho del sustrato de prueba y H es el espesor del sustrato de prueba; Al final: Esfuerzo cortante por flexión del sustrato de prueba en estado de flexión puro. Fenómenos experimentales y análisis de resultados.Mediante el análisis de los resultados de las pruebas de la resistencia de unión del revestimiento final, se encuentra que existen tres situaciones principales entre la tasa de cambio de capacidad (c-c0) / C0 y la profundidad de flexión (d): como se muestra en la Figura 4 :1. Con el aumento gradual de la profundidad de flexión (d), la tasa de cambio de capacidad nocambiar significativamente. Después de alcanzar cierta profundidad, la tasa de cambio de capacidad cae drásticamente. Cuando el sustrato de prueba vuelve a su estado plano, la tasa de cambio de capacidad disminuirá rápidamente y se restablece la capacidad;2. A medida que aumenta la profundidad de flexión (d), el condensador falla. Cuando el sustrato de prueba vuelve al estado plano, la capacidad no se recupera;3. Con el aumento de la profundidad de plegado (d), la tasa de cambio de capacidad no cambia significativamente. Fig. 4 Relación entre la profundidad de reducción y la capacidad de prueba de resistencia de unión del revestimiento final Durante la prueba, debido a las grietas en el material cerámico del capacitor, acompañadas por la fractura de algunos electrodos, puede causar temporalmente cierta pérdida de capacidad, por lo que la tasa de cambio de capacidad disminuye. Sin embargo, una vez eliminada la tensión, los electrodos se pueden "combinar" y cuando los electrodos se conecten nuevamente, se restaurará la capacitancia perdida. En muchos casos, especialmente cuando la profundidad de flexión (D) es pequeña, las grietas causadas por la prueba no pueden evaluarse mediante inspección visual o prueba de rendimiento eléctrico. Consideramos estas grietas como defectos ocultos. Después de la prueba de resistencia de la unión del revestimiento final, la prueba de secuencia climática puede evaluar más a fondo si el sellado de la muestra de prueba está dañado y evaluar más a fondo el impacto de estos defectos ocultos en la confiabilidad del MLCC.

Los insectos y los pájaros cantan, el agua de manantial canta y suena, y el sonido proviene de la vibración de los objetos. Es bien sabido que el oído humano puede reconocer ondas sonoras con una frecuencia de vibración de 20 Hz ~ 20 kHz. Sin embargo, los condensadores cerámicos de chip multicapa (MLCC) a veces producen ruido acústico. ¿Qué está pasando? Los condensadores cerámicos multicapa (MLCC) están hechos de medio cerámico y electrodo interno metálico que se superponen de forma escalonada. Después de una sinterización a alta temperatura una sola vez, se forma el chip cerámico y luego se sella la capa metálica del electrodo exterior en ambos extremos del chip. El sistema de material dieléctrico de este tipo de condensador cerámico se divide principalmente en dos tipos: I dieléctrico cerámico y II dieléctrico cerámico. El dieléctrico cerámico pertenece al medio paraeléctrico (los materiales principales son SrZrO3, MgTiO3, etc.), y el dieléctrico cerámico no producirá deformación electroestrictiva. Por lo tanto, el MLCC hecho de material dieléctrico cerámico, como un capacitor cerámico con características CG, no producirá ruido acústico cuando esté en funcionamiento, pero la constante dieléctrica de este tipo de medio es muy pequeña, generalmente entre 10 ~ 100, por lo que no puede producir un condensador de gran capacitancia. Los medios tipo Ⅱ pertenecen a medios ferroeléctricos (el material principal es BaTiO3, BaSrTiO3, etc.), y los materiales ferroeléctricos producirán deformación electroestrictiva. Los MLCC fabricados con dieléctricos tipo II, como X7R, X5R, etc., generalmente tienen una constante dieléctrica entre 2000 y 4000, y la capacitancia del capacitor es relativamente grande, y es fácil producir un ruido evidente bajo la acción de un señal de CA específica.  ¿Por qué MLCC tiene ruido acústico?Para comprender mejor la naturaleza del ruido acústico de los condensadores, primero comprendamos un fenómeno natural: el efecto piezoeléctrico.En 1880, los hermanos Pierre Curie y Jacques Curie descubrieron que la turmalina tiene un efecto piezoeléctrico. En 1984, el físico alemán Wodemar Voith dedujo que sólo los cristales con 20 grupos de puntos sin centro de simetría podían tener el efecto piezoeléctrico. El efecto piezoeléctrico se debe a la disposición especial de los átomos en la red cristalina del material piezoeléctrico, lo que hace que el material tenga el efecto de acoplar el campo de tensión y el campo eléctrico.La definición académica del efecto piezoeléctrico es: cuando ciertos dieléctricos son deformados por fuerzas externas en una determinada dirección, se producirá polarización en su interior y, al mismo tiempo, aparecerán cargas positivas y negativas en sus dos superficies opuestas. Cuando se elimina la fuerza externa, volverá a un estado sin carga. Este fenómeno se llama efecto piezoeléctrico positivo. Cuando cambia la dirección de la fuerza, también cambia la polaridad de la carga. Por el contrario, cuando se aplica un campo eléctrico a la dirección de polarización del dieléctrico, estos dieléctricos también se deformarán. Una vez eliminado el campo eléctrico, desaparece la deformación del dieléctrico. Este fenómeno se denomina efecto piezoeléctrico inverso o electroestricción. Estos dos efectos piezoeléctricos positivos e inversos se denominan colectivamente efectos piezoeléctricos. El efecto piezoeléctrico es un fenómeno en el que se intercambia energía mecánica y energía eléctrica en materiales dieléctricos.Obviamente, el ruido acústico del condensador MLCC que estamos analizando pertenece a la categoría de efecto piezoeléctrico inverso. En términos más generales, bajo la acción de un campo eléctrico externo, el medio cerámico ferroeléctrico con efecto piezoeléctrico sufrirá expansión y contracción. Este tipo de expansión y contracción se llama electroestricción. Las propiedades electroestrictivas de los diferentes medios cerámicos también son diferentes. Para otros tipos de condensadores, debido a que el material dieléctrico no tiene un efecto piezoeléctrico, o el efecto piezoeléctrico es mínimo, el aullido en el circuito se debe básicamente a la vibración generada por el efecto piezoeléctrico inverso del medio cerámico ferroeléctrico MLCC. (Red de fuente de imagen) Como se muestra en la figura anterior, la ferroelectricidad del medio cerámico ferroeléctrico producirá ruido de efecto piezoeléctrico. El índice general de Poisson (coeficiente de deformación transversal) de los dieléctricos MLCC es aproximadamente 0,3. Después de aplicar una señal de CA, los condensadores cerámicos multicapa se estirarán y deformarán en la dirección paralela a la dirección de apilamiento y a la placa de circuito, y la amplitud resultante suele ser de un nivel de pm a nm. Cuando no está soldado a la placa de circuito, la impedancia acústica de un solo condensador es diferente a la del aire, pero si este es el caso, debería ser casi inaudible. Cuando el condensador cerámico se suelda en la placa de circuito, el condensador y la placa de circuito están conectados rígidamente y la deformación del condensador tirará de la placa de circuito. La placa de circuito se convierte en un transformador de impedancia acústica. Cuando la frecuencia de vibración alcanza el nivel distinguiblebanda de frecuencia (20 Hz ~ 20 kHz) del oído humano, entonces escuchará ruido acústico.  ¿En qué ocasiones MLCC tiene ruido acústico?En los circuitos de audio comunes, especialmente los audiófilos, a la gente suele gustarle utilizar condensadores electrolíticos de rubí, diamante negro y otros. Debido a que la frecuencia de trabajo del circuito de audio suele ser relativamente baja, como varios kHz o decenas de kHz, el condensador cerámico ferroeléctrico puede producir un silbido que el oído humano puede escuchar a esta frecuencia de trabajo. Este efecto se perderá en frecuencias mucho más altas que 30 kHz, porque el capacitor en sí no puede responder rápidamente para cambiar el nivel de presión. Por lo tanto, el rango de respuesta máxima y las características de ruido determinan que estos condensadores deben usarse con precaución en circuitos de audio y circuitos de alta ganancia.Bajo la acción de señales de CA específicas, los MLCC que utilizan dieléctricos cerámicos ferroeléctricos (como X7R/X5R) pueden producir aullidos. El aullido violento proviene de una vibración violenta y la amplitud de la vibración está determinada por el grado del efecto piezoeléctrico, que es proporcional a la intensidad del campo eléctrico. Cuando el voltaje aplicado es constante, cuanto más delgado es el medio, más fuerte es el efecto piezoeléctrico y más fuerte es el aullido. ¿Cuál es el impacto del ruido acústico del MLCC?Debido a la existencia de aullidos capacitivos, cuando los dispositivos electrónicos móviles están cerca del oído humano, el ruido audible generado por los productos electrónicos (computadoras portátiles, tabletas, teléfonos inteligentes, etc.) afectará los sentimientos del usuario y los aullidos violentos harán que las personas se sientan irritables. .Bajo un campo eléctrico alterno, los dominios ferroeléctricos de los condensadores cerámicos ferroeléctricos girarán alternativamente a medida que cambia la dirección del campo eléctrico, provocando fricción dentro de los dominios ferroeléctricos y aumentando la probabilidad de falla del capacitor. Además, la aparición de un silbido en el condensador también indica que la ondulación de voltaje en el condensador es demasiado grande. Una onda de voltaje severa afectará el funcionamiento normal del circuito y hará que el circuito funcione de manera anormal. Cómo solucionar el ruido acústico de MLCCHay muchas formas de resolver el ruido generado por los condensadores MLCC y la solución puede aumentar el costo.1. Cambiar el tipo de material dieléctrico del condensador es el método más directo. Utilice condensadores cerámicos de Clase I, condensadores de película, condensadores electrolíticos de tantalio, condensadores electrolíticos de aluminio y otros condensadores que no tengan efecto piezoeléctrico. Sin embargo, es necesario considerar cuestiones como el espacio volumétrico, la confiabilidad y el costo.2. Ajuste el circuito para eliminar el voltaje alterno aplicado al MLCC tanto como sea posible.3. Ajuste las especificaciones y el diseño de la placa de circuito PCB para reducir la vibración y ayudar a reducir el nivel de aullidos.4. Ajuste el tamaño de MLCC.5. Utilice MLCC sin ruido o con poco ruido. En base a esto, para el producto MLCC en sí, podemos adoptar las siguientes estrategias de solución(1) Espesar la capa protectora. Dado que el espesor de la capa protectora no tiene electrodos internos, esta parte de la cerámica BaTiO3 no se deformará. Cuando la altura de soldadura en ambos extremos no excede el espesor de la capa protectora inferior, la deformación generada en este momento tendrá menos impacto en la PCB, lo que puede reducir efectivamente el ruido. (2) Estructura de soporte metálica adicional. El diagrama de estructura del condensador de soporte es el siguiente. Utiliza un soporte de metal para aislar el chip MLCC de la placa PCB. El efecto piezoeléctrico inverso produce deformación y amortigua elásticamente el soporte metálico para reducir el efecto en la placa PCB, reduciendo así eficazmente el ruido. (3) Adoptar una estructura de producto líder. El principio es similar al del soporte metálico. (4) Diseño y fabricación utilizando materiales dieléctricos con efecto piezoeléctrico débil. Al dopar aún más el titanato de bario (BaTiO3) para sacrificar una determinada constante dieléctrica y características de temperatura, se obtiene un material dieléctrico con un efecto piezoeléctrico muy reducido, y el MLCC fabricado con él puede reducir eficazmente el ruido.(5) Diseño integrado en sustrato. Se adopta una nueva estructura con condensadores montados en la placa de circuito intermedio para suprimir los aullidos. Conclusión Basado en el fenómeno del ruido acústico de los capacitores MLCC, combinado con la estructura del capacitor dieléctrico cerámico en chip y las características del material dieléctrico cerámico, analizamos el mecanismo de aullido de los capacitores dieléctricos cerámicos ferroeléctricos y finalmente enumeramos las soluciones y estrategias para resolver el problema. fenómeno del aullido. . En diferentes escenarios de aplicación, los ingenieros en el campo de la electrónica deben sopesar el costo y los efectos reales y elegir la mejor solución para desarrollar mejores productos.