降低電容的音頻噪聲
出處:周軒 發(fā)布于:2011-09-01 15:21:54
當(dāng)有些表面安裝電容工作在音頻范圍時(shí),會(huì)發(fā)出聲響。近某個(gè)設(shè)計(jì)使用了一些10μF、35V X5R 1206陶瓷電容,它們就產(chǎn)生了可聞的噪聲。欲使電路板無(wú)聲,可以采用Murata和Kemet等制造商的靜音電容。但是,它們要比標(biāo)準(zhǔn)元件價(jià)格高。另一種選擇是采用有較高額定電壓的電容,它們可以降低噪聲。但這些元件價(jià)格也高于標(biāo)準(zhǔn)電容。第三種方法是對(duì)PCB(印刷電路板)做物理修改。
當(dāng)一只陶瓷電容上施加了一個(gè)電壓時(shí),它會(huì)伸長(zhǎng),而當(dāng)電壓下降時(shí),它又收縮。電容尺寸的改變使PCB發(fā)生彎曲,因?yàn)殡娙輧啥耸峭ㄟ^(guò)焊接與PCB機(jī)械結(jié)合的。
圖1a表示了一個(gè)未施加電壓的電容,圖1b則是為電容施加電壓時(shí),PCB彎曲的放大圖。施加的電壓使PCB近似于一只揚(yáng)聲器。因此,考慮采用兩種方法改變這種情況。種技巧相對(duì)簡(jiǎn)單:可以用兩只并聯(lián)電容代替原電路中的一只電容,其中每只電容值都是原電容的一半。然后,將一只電容置于電路板上方,另一只放在下方;兩電容直接互相重疊,方向相同。當(dāng)上方電容試圖彎曲電路板時(shí),下方電路就會(huì)反向彎曲。由于兩只電容的應(yīng)力總是相互抵消,因此PCB就幾乎不出聲了。

增加第二只電容會(huì)增加成本,但總低于換用無(wú)噪聲電容的成本。Digi-Key公司的一種陶瓷電容銷價(jià)為27美分(1000片)。Kemet公司的KPS系列靜音電容價(jià)格約為1.5美元。第二種方法是在靠近電容兩端開一個(gè)槽(圖2)。當(dāng)電容伸長(zhǎng)和收縮時(shí),它只彎曲一小部分PCB,這樣應(yīng)能減少噪聲。

對(duì)五只并聯(lián)的10μF、25V陶瓷電容的測(cè)試表明,將三只電容置于PCB上方,兩只置于下方,噪聲可降低14dBA(聲音分貝)。在五只電容的兩端開槽可將噪聲降低15dBA。兩種方法降噪效果都很好。Murata JG8系列電容可降噪9.5 dBA。將這些技術(shù)結(jié)合使用,可以進(jìn)一步降低噪聲。
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