當(dāng)在音頻范圍內(nèi)的頻率下工作時(shí),某些表面貼裝電容器會表現(xiàn)出噪聲。最近的設(shè)計(jì)使用10μF,35V X5R 1206陶瓷電容器,該電容器會產(chǎn)生明顯的聲音噪聲。要使這樣的板靜音,可以使用Murata和Kemet等制造商的聲學(xué)靜音電容器。不幸的是,它們往往比標(biāo)準(zhǔn)零件成本更高。另一種選擇是使用具有更高額定電壓的電容器,這可以降低噪聲。這些零件也可能比標(biāo)準(zhǔn)電容器貴。第三種方法是對PCB(印刷電路板)進(jìn)行物理更改。
施加電壓時(shí),陶瓷電容器會膨脹,而降低電壓時(shí),陶瓷電容器會收縮。隨著電容器尺寸的改變,PCB會彎曲,這是因?yàn)殡娙萜鞯亩瞬客ㄟ^焊料機(jī)械地耦合到PCB上(參考文獻(xiàn)1)。
用您獨(dú)特的設(shè)計(jì)讓工程界贊嘆不已: 設(shè)計(jì)理念提交指南
圖1a顯示了沒有施加電壓的電容器,圖1b當(dāng)您向電容器施加電壓時(shí),顯示了PCB彎曲的夸大情況。施加電壓會使PCB像揚(yáng)聲器一樣工作。牢記這一事實(shí),請考慮兩種改善情況的方法。第一種技術(shù)相對簡單:如果您的電路使用一個(gè)電容器,則用兩個(gè)并聯(lián)電容器替換,每個(gè)電容器的容量為噪聲電容器的一半。這種方法使您可以在板的頂部放置一個(gè)電容器,而在板的底部放置另一個(gè)電容器。電容器彼此直接位于上方,并且它們的方向相同。當(dāng)上部電容器試圖使電路板向下彎曲時(shí),下部電容器試圖使電路板向上彎曲。這兩個(gè)應(yīng)力趨于相互抵消,PCB產(chǎn)生的聲音很小。
圖1施加電壓(a)時(shí),陶瓷電容器會膨脹;降低電壓(b)時(shí),陶瓷電容器會收縮。
添加第二個(gè)電容器會增加成本,但不及將噪聲電容器替換為可能不會產(chǎn)生噪聲的電容器要多。Digi-Key的陶瓷電容器售價(jià)約為27美分(1000)。Kemet的KPS系列靜音部件的價(jià)格約為1.50美元。第二種方法涉及在PCB的電容器兩端附近制作一個(gè)插槽(圖2)。當(dāng)電容器膨脹和收縮時(shí),它僅使PCB的一小部分彎曲,這將減少噪聲。
圖2添加第二個(gè)電容器會增加成本,但不及將噪聲電容器替換為可能不會產(chǎn)生噪聲的電容器要多。
五個(gè)并聯(lián)的10μF,25V陶瓷電容器的測試表明,在PCB的頂部放置三個(gè)電容器,在底部放置兩個(gè)電容器可以將噪聲降低14 dBA(聲學(xué)分貝)。在五個(gè)電容器的兩側(cè)布線一個(gè)槽可以將噪聲降低15 dBA。兩者都大大降低了噪音。Murata JG8系列電容器可將噪聲降低9.5 dBA。結(jié)合這些技術(shù)應(yīng)進(jìn)一步降低噪聲。
參考
圈套,馬克;Roy Grace,Bill Sloka,John Prymak,Xilin Xu,Pascal Pinceloup,Abhijit Gurav,Michael Randall,Philip Lessner和Aziz Tajuddin,“降低麥克風(fēng)的聲音和聲音發(fā)射”,電子元件,組件和材料協(xié)會,電容器和電阻器技術(shù)研討會論文集,2007年。
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