原文來自微信公眾號(hào)：工程師看海
隨著筆記本電腦优构、手機(jī)等設(shè)備的普及，由電容器振動(dòng)所產(chǎn)生的“嘯叫”問題越來越多的受到人們的關(guān)注雁竞，如何優(yōu)化各電源架構(gòu)的電容嘯叫钦椭，讓電容閉嘴，是一個(gè)有趣的問題碑诉。
MLCC電容器發(fā)生嘯叫主要是由陶瓷的壓電效應(yīng)引起的玉凯，MLCC電容器由于其特殊的結(jié)構(gòu)，當(dāng)施加在兩端的電場變換時(shí)联贩，可以引起成比例的機(jī)械應(yīng)力的變化漫仆，此為逆壓電效應(yīng)，當(dāng)振動(dòng)頻率落入人耳聽覺范圍內(nèi)時(shí)泪幌，就會(huì)產(chǎn)生噪音盲厌，即所謂的“嘯叫”。正壓電效應(yīng)相反祸泪，是受到力的作用吗浩，產(chǎn)生電場的過程。
無論是筆記本電腦還是手機(jī)没隘，對(duì)電源的要求越來越高懂扼，通常在電源網(wǎng)絡(luò)上并聯(lián)大量的MLCC電容，如BUCK右蒲、BOOST架構(gòu)的電源阀湿，當(dāng)設(shè)計(jì)異常或者負(fù)載工作模式異常時(shí)瑰妄，就很容易產(chǎn)生“嘯叫”陷嘴。
在筆記本電腦中，當(dāng)電腦處于休眠狀態(tài)间坐，或者啟動(dòng)攝像頭時(shí)灾挨，容易產(chǎn)生嘯叫。
在手機(jī)中竹宋，最典型的一個(gè)案例是GSM所用的PA電源劳澄，此電源線上的特點(diǎn)是功率波動(dòng)大、波動(dòng)頻率為典型的217Hz蜈七，落入人耳聽覺范圍內(nèi)(20Hz~20Khz)秒拔，當(dāng)GSM通話時(shí)，用專用聽診器聽此電源線上的電容宪潮，很容易聽到“滋滋”嘯叫音溯警。
如何抑制趣苏？
1. BUCK電源通常有PWM和PFM兩種工作模式。PWM工作模式時(shí)紋波小梯轻，用在負(fù)載功耗比較高的條件下食磕，為了避免BUCK在PWM工作模式時(shí)，給電容充電的開關(guān)頻率進(jìn)入人耳范圍內(nèi)引起嘯叫喳挑，有的電源的開關(guān)頻率會(huì)刻意避開20hz~20Khz這個(gè)開關(guān)頻率彬伦。
2. 當(dāng)電源處于輕載模式時(shí)，會(huì)間歇性的工作伊诵，間歇性輸出幾個(gè)脈沖单绑，這個(gè)間歇性脈沖的頻率，也有可能被人耳聽到曹宴。所以也要從電源或者負(fù)載的角度搂橙，來優(yōu)化PFM工作時(shí)間歇性脈沖的工作頻率，避免嘯叫笛坦。
3. 另一個(gè)是隱含的一個(gè)狀態(tài)区转，在項(xiàng)目初期，系統(tǒng)往往不穩(wěn)定版扩，負(fù)載在正常和低功耗模式之間反復(fù)切換废离，電源也容易在PWM和PFM兩個(gè)模式之間反復(fù)切換，這個(gè)切換的時(shí)隙礁芦，這也可能引起嘯叫蜻韭，需要軟件優(yōu)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免負(fù)載工作模式異常切換來避免嘯叫柿扣。
4. BUCK電感的飽和電流選取不合適時(shí)肖方，有可能使得輸出電流增加，會(huì)誤觸發(fā)電源進(jìn)入過流保護(hù)窄刘，電源在正常工作模式和過流保護(hù)模式之間反復(fù)切換窥妇，也有一定可能性引起嘯叫舷胜，電感選取一定要合適娩践。
5. 開關(guān)電源本身紋波就大，多相開關(guān)電源具有紋波小烹骨、電流大的優(yōu)點(diǎn)翻伺，通過交錯(cuò)相位，可以有效減小電源的紋波進(jìn)而抑制嘯叫沮焕。
6. 抑制嘯叫吨岭，除了上述軟件、參數(shù)峦树、架構(gòu)的修改之外辣辫，一個(gè)典型的方案是使用抗嘯叫電容旦事，比如村田KRM系列和ZRB系列。
其特殊的結(jié)構(gòu)可降低電容器的嘯叫現(xiàn)象急灭，可吸收由熱量和機(jī)械沖擊引起的應(yīng)力姐浮，實(shí)現(xiàn)高可靠性。相比于Ta電容葬馋，抗嘯叫MLCC電壓變動(dòng)⊿V比初期小7～22%卖鲤。
7. 在布局的時(shí)候，也可以優(yōu)化布局畴嘶，電容彼此之間交錯(cuò)排列蛋逾，抑制振動(dòng)。
8. 甚至有的人提出了在電容旁邊挖槽窗悯，緩解嘯叫的方案区匣。
