B材质陶瓷电容通电时发出噪音
您好,陶瓷电容如果发出声音是正常的,因为电容在工作的时候回发出声音,但如果是声音异常、噪音、很大声等就要检查看看是否出问题了。根据您的情况,将陶瓷电容拆下来后重新焊上去,噪音现象消失,根据智旭电子的经验,这个并不是陶瓷电容的质量问题。根据智旭电子的经验累积,陶瓷电容产生噪音一般有以下几种原因:
1.所有的绝缘材料在电场的压力下均会变形,这种电致伸缩效应与电场强度的平方成正比。有些绝缘介质还呈现压电效应,即与电场强度成正比的线性位移。压电效应通常是陶瓷电容产生噪声的主要途径。
2.廉价的小陶瓷电容中的非线性绝缘材料通常含有大比例的钛酸钡,在正常工作温度下产生压电效应。因而,这些元件会比线性绝缘成份的电容产生更多的噪声。开关电源中,电压偏移最大的箝位电路中的电容最有可能产生音频噪声。
3.通常为了抑制电磁干扰和减小器件电压应力,开关电源一般采用RC、RCD等吸收电路,吸收电容常常选用高压陶瓷电容,而高压陶瓷电容是由非线性电介质钛酸钡等材料制成,电致伸缩效应比较明显,在周期性尖峰电压的作用下,电介质不断发生形变从而产生音频噪声。
而如果产生噪音了,可以有以下几种方法解决:
1.把吸收回路用的高压陶瓷电容换成电致伸缩效应很小的聚脂薄膜电容,这样可以基本消除电容产生的噪声。
2.要确定陶瓷电容是否主要噪声源,可以用不同绝缘体的电容来替换.薄膜电容是性价比不错的替代品.但应注意替换品是否能经受得住反复的尖峰电流和电压应力。
3.另一种具有价格竞争力的选择是用齐纳箝位电路来替代RCD箝位电路。齐纳箝位的价格已与RCD箝位的相当,但占用的空间小得多而效率更高。
压电陶瓷具有敏感的特性,可以将极其微弱的机械振动转换成电信号。它实际上是一种经过极化处理的、具有压电效应的铁电陶瓷。所谓压电效应是指某些介质在受到机械压力时,哪怕这种压力微小得像声波振动那样小,都会产生压缩或伸长等形状变化,引起介质表面带电,这是正压电效应。反之,施加激励电场,介质将产生机械变形,称逆压电效应。也就是说,压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。19世纪末法国人发现了压电效应。20世纪40年代第一个压电陶瓷材料--钛酸钡出现。60年代到70年代,压电陶瓷不断改进,应用广泛。压电陶瓷材料通常做成长方体。当某一方向上的对应两面受到外力作用时,在压电陶瓷的这两面上就会出现电荷堆积,电量的大小与受力的大小成正比。此时压电陶瓷相当于一个以压电材料为介质的电容器。电容两端的开路电压U=Q/C,Q为极板上电荷量的大小,与所受外力成正比,一般电量Q很小,因此感应出的U也很小。电路检测检测出U的变化,就可以知道是否受到振动了。平时,压电陶瓷片无电压信号输出,继电器不动作,报警器不发声,报警器处于警戒状态。当外部产生机械振动声音,压电陶瓷片检测到振动声并将其变换成电压信号,此电压信号经放大后使继电器动作,继电器触点闭合,报警器电路接通,从而高声警报。
一些绝缘传播物质还体现正压电效应,就与场强成正比的复函数的卷积位移
正压电效应一般是陶瓷电容器形成噪音的关键路径
市情上的相对廉价的陶瓷电容器中的非线性调制的不传导材料一般拥有大比率的钛酸钡,在平常的作业温度下形成正压电效应
因此此类陶瓷电容能比线性绝缘物质的电容器形成更多的噪音
电源打开时,电压运转最大的恒定电路里的电容器最能够形成音频噪音
一般能够抑制电磁干扰现象和削弱电子件的电压作用,控制电源通常选取剩余电流装置等汲取电路,汲取电容通常采取高压陶瓷电容器,但是高压陶瓷电容器是靠非线性介质钛酸钡等原料制作,电致伸缩现象相对显著,在周期性极限电压的影响中,电阻率一般都很高,从而产生形状变化进而也会出现音频噪音
这样怎么处理好陶瓷电容在开关的电源形成的噪音呢?开始需确认陶瓷电容是不是噪音的首要原因,不妨用不同的不传导的电容器来取代
CBB电容器是性能/价格可以的取代品,但是也需要重视取代品能否承当住重复的极限电流和电压所受的外力
倘若是陶瓷电容形成的噪音,就要汲取闭合电路用的高压陶瓷电容器替换成电致伸缩效果小的CBB电容,这样确定基本解除了陶瓷电容器形成的噪音
通常用于高稳定震荡回路中,作为回路、旁路电容器及垫整电容器
瓷片电容只要针对于高频,高压瓷片电容取决于你使用在什么场合,典型作用可以消除高频干扰
优点1.容量损耗随温度频率具高稳定性2.特殊的串联结构适合于高电压极长期工作可靠性3.高电流爬升速率并适用于大电流回路无感型结构作用MLCC(1类)—微型化,高频化,超低损耗,低ESR,高稳定,高耐压,高绝缘,高可靠,无极性,低容值,低成本,耐高温.主要应用高高频电路中
MLCC(2类)—微型化,高比容,中高压,无极性,高可靠,耐高温,低ESR,低成本.主要应用于中,低频电路中作隔直,耦合,旁路和滤波等电容器使用
除因温度冷热变化产生热应力导致开裂外,对于环氧包封型高压陶瓷电容,无论是留边型还是满银型电容都存在着电极边缘电场集中和陶瓷-环氧的结合界面等比较薄弱的环节
环氧包封的瓷片电容由于环氧树脂固化冷却过程体积收缩,产生的内应力以残余应力的形式保留在包封层中,并作用于陶瓷-环氧界面,劣化界面的粘结
在电场作用下,组成高压瓷片电容瓷体的钙钛矿型钛酸锶铁类陶瓷(SPBT)会发生电机械应力,产生电致应变
当环氧包封层的残余应力较大时,二者联合作用极可能造成包封与陶瓷体之间脱壳,产生气隙,从而降低电压水平
二:介质内空洞:导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染、烧结过程控制不当等
空洞的产生极易导致漏电,而漏电又导致器件内局部发热,进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加
该过程循环发生,不断恶化,导致其耐压水平降低
三:包封层环氧材料因素:一般包封层厚度越厚,包封层破坏所需的外力越高
在同样电场力和残余应力的作用下,陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生气隙较为困难
另外固化温度的影响,随着固化温度的提高,高压瓷片电容的击穿电压会越高,因为高温固化时可以较快并有效地减少残余应力
随着整体模块灌胶后固化的高温持续,当达到或超过陶瓷电容器外包封层环氧树脂的玻璃转化温度,达到了粘流态,陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生了气隙,此时的形变就很难恢复,这种气隙会降低陶瓷电容的耐压水平
四:机械应力裂纹:陶瓷体本身属于脆性较高的材料,在产生和流转过程中较大的应力可能造成应力裂纹,导致耐压降低
常见的应力源有:工艺过程电路板流转操作;流转过程中的人、设备、重力等因素;元件接插操作;电路测试;单板分割;电路板安装;电路板定位铆接;螺丝安装等
导致瓷片电容失效结论一:直接原因:陶瓷-环氧界面存在间隙,导致其耐压水平降低
二:间接原因:二次包封模块固化过程中产生了环氧材料应力收缩,致使陶瓷-环氧界面劣化,形成了弱点放电的路径
三:二次包封模块固化后,样品放置时间过短,其内部界面应力未完全释放出来,在陶瓷-环氧界面存在微裂纹,导致耐压水平降低