電容嘯叫的案例
MLCC電容嘯叫！？怎么讓它閉嘴！
另一個是隱含的一個狀態，在項目初期，系統往往不穩定，負載在正常和低功耗模式之間反復切換，電源也容易在PWM和PFM兩個模式之間反復切換，這個切換的時隙，這也可能引起嘯叫，需要軟件優化系統的穩定性，避免負載工作模式異常切換來避免嘯叫。
4. BUCK電感的飽和電流選取不合適時，有可能使得輸出電流增加，會誤觸發電源進入過流保護，電源在正常工作模式和過流保護模式之間反復切換，有稱打嗝模式，也有一定可能性引起嘯叫，電感選取一定要合適。
5. 開關電源本身紋波就大，多相開關電源具有紋波小、電流大的優點，通過交錯相位，可以有效減小電源的紋波進而抑制嘯叫。
6. 抑制嘯叫，除了上述軟件、參數、架構的修改之外，一個典型的方案是使用抗嘯叫電容，比如村田KRM系列和ZRB系列。
其特殊的結構可降低電容器的嘯叫現象，可吸收由熱量和機械沖擊引起的應力，實現高可靠性。相比于Ta電容，抗嘯叫MLCC電壓變動⊿V比初期小7～22%。
7. 在布局的時候，也可以優化布局，電容彼此之間交錯排列，抑制振動。
8. 甚至有的人提出了在電容旁邊挖槽，緩解嘯叫的方案。
以上就是電容嘯叫的原理以及規避建議。
展開 MLCC電容嘯叫的4個對策
嘯叫是指聽到來自PCB板的類似“嘰”或“吱”聲音的現象。例如，聽說有的便攜設備用的廉價充電器發出相當大的嘯叫音。
可能有些設備或環境即使產生了嘯叫也未注意到，或者是不在意的現象，但如果在就寢時的安靜環境中，應該可以注意到便攜設備充電器等的嘯叫聲。另外，音頻設備等聽到在播放聲音之外的聲音就是比較嚴重的問題了。
首先，講解一下嘯叫的機理。
高介電常數的陶瓷電容器具有給電介質施加電壓時，電介質變形(失真)的特性。這是壓電效應的相反現象，被稱為“逆壓電效應”。此外，有時也將具有這種特性表達為“壓電性”或“逆壓電性”。如果施加的是DC電壓，則僅產生相應的失真，而如果是有振幅的電壓，則使MLCC周期性地變形并引起PCB板振動。如果其頻率是可聽頻段20Hz～20kHz，就可聽到聲音。
上圖是更具體的示意圖，表示施加電壓與MLCC變形的關系。從開關電源考慮，輸出電壓是DC，包括開關頻率引起的紋波電壓。輸出紋波誘發被用作輸出電容器的MLCC的振動。
在PCB板中，由于在MLCC兩端的電極為焊接，電極間的長度方向的變形(圖中藍色的雙箭頭)使PCB板表面(圖中黃綠色的雙箭頭)變形，如此反復導致振動。該振動通過PCB板的傳導被放大，成為人耳能聽到的程度的音壓是嘯叫。當然，條件是振動的頻率為可聽頻段。
嘯叫是種典型的現象，有怎樣的對策呢?
嘯叫不僅與電介質材料和電容器的形狀有關，也與PCB板的尺寸和安裝狀態等有關，實際上需要進行電容器自身的對策和布局兩方面的探討。不管怎樣，讓嘯叫完全消失是相當難的，可采用改善到容許范圍內的方法。在此介紹4個對策。
①通過材料進行改善
開發出使用了逆壓電效應很低、即變形較小的電介質材料的MLCC。
展開 干貨| MLCC電容嘯叫的4個對策
嘯叫是指聽到來自PCB板的類似“嘰”或“吱”聲音的現象。例如，聽說有的便攜設備用的廉價充電器發出相當大的嘯叫音。
可能有些設備或環境即使產生了嘯叫也未注意到，或者是不在意的現象，但如果在就寢時的安靜環境中，應該可以注意到便攜設備充電器等的嘯叫聲。另外，音頻設備等聽到在播放聲音之外的聲音就是比較嚴重的問題了。
首先，講解一下嘯叫的機理。
高介電常數的陶瓷電容器具有給電介質施加電壓時，電介質變形（失真）的特性。這是壓電效應的相反現象，被稱為“逆壓電效應”。此外，有時也將具有這種特性表達為“壓電性”或“逆壓電性”。如果施加的是DC電壓，則僅產生相應的失真，而如果是有振幅的電壓，則使MLCC周期性地變形并引起PCB板振動。如果其頻率是可聽頻段20Hz～20kHz，就可聽到聲音。
上圖是更具體的示意圖，表示施加電壓與MLCC變形的關系。從開關電源考慮，輸出電壓是DC，包括開關頻率引起的紋波電壓。輸出紋波誘發被用作輸出電容器的MLCC的振動。
在PCB板中，由于在MLCC兩端的電極為焊接，電極間的長度方向的變形（圖中藍色的雙箭頭）使PCB板表面（圖中黃綠色的雙箭頭）變形，如此反復導致振動。該振動通過PCB板的傳導被放大，成為人耳能聽到的程度的音壓是嘯叫。當然，條件是振動的頻率為可聽頻段。
嘯叫是種典型的現象，有怎樣的對策呢？
嘯叫不僅與電介質材料和電容器的形狀有關，也與PCB板的尺寸和安裝狀態等有關，實際上需要進行電容器自身的對策和布局兩方面的探討。不管怎樣，讓嘯叫完全消失是相當難的，可采用改善到容許范圍內的方法。在此介紹4個對策。
①通過材料進行改善
開發出使用了逆壓電效應很低、即變形較小的電介質材料的MLCC。基本上如右圖所示，低介電常數材料的失真更低。
展開 干貨｜MLCC電容為什么會叫？怎么讓它閉嘴！
所以也要從電源或者負載的角度，來優化PFM工作時間歇性脈沖的工作頻率，避免嘯叫。
3. 另一個是隱含的一個狀態，在項目初期，系統往往不穩定，負載在正常和低功耗模式之間反復切換，電源也容易在PWM和PFM兩個模式之間反復切換，這個切換的時隙，這也可能引起嘯叫，需要軟件優化系統的穩定性，避免負載工作模式異常切換來避免嘯叫。
4. BUCK電感的飽和電流選取不合適時，有可能使得輸出電流增加，會誤觸發電源進入過流保護，電源在正常工作模式和過流保護模式之間反復切換，有稱打嗝模式，也有一定可能性引起嘯叫，電感選取一定要合適。
5. 開關電源本身紋波就大，多相開關電源具有紋波小、電流大的優點，通過交錯相位，可以有效減小電源的紋波進而抑制嘯叫。
6. 抑制嘯叫，除了上述軟件、參數、架構的修改之外，一個典型的方案是使用抗嘯叫電容，比如村田KRM系列和ZRB系列。
其特殊的結構可降低電容器的嘯叫現象，可吸收由熱量和機械沖擊引起的應力，實現高可靠性。相比于Ta電容，抗嘯叫MLCC電壓變動⊿V比初期小7～22%。
7. 在布局的時候，也可以優化布局，電容彼此之間交錯排列，抑制振動。
8. 甚至有的人提出了在電容旁邊挖槽，緩解嘯叫的方案。
以上就是電容嘯叫的原理以及規避建議。
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MLCC為什么會嘯叫？怎么解決嘯叫？
所有MLCC都會嘯叫嗎？
MLCC設計制造陶瓷介質材料主要有順電介質和鐵電介質兩大類。
順電介質又稱I類介質，主要有SrZrO3、MgTiO3等。
順電介質電致伸縮形變很小，在工作電壓下，不足以產生噪聲。
所以，順電介質(I類介質)材料做的MLCC，如NPO（COG）等溫度穩定性產品，就不會產生噪聲嘯叫。
鐵電介質又稱II類介質，主要BaTiO3、BaSrTiO3等。
鐵電介質具有強烈的電致伸縮特性—壓電效應。
因此，鐵電介質（II類介質）做的MLCC，如X7R/X5R特性產品，在較大的交流電場強度作用下會產生明顯的噪聲嘯叫。
如上所示，X7R-MLCC兩端加上大幅度變化電壓后，BaTiO3陶瓷產生逆壓電效應，MLCC形變振動并傳遞到PCB板上發生共振。
當電壓信號的頻率在20Hz~20kHz人耳聽覺范圍內，則能聽到電容在嘯叫。
哪些場合MLCC嘯叫明顯?
較大的交變電壓，頻率在20Hz到20kHz之間，使用X7R/X5R類中高容量MLCC，會產生明顯的嘯叫，如開關電源、高頻電源等場合。
嘯叫的危害
許多移動電子設備靠近人耳，如：筆記本電腦、平板電腦、智能手機等，如電子電路中有可聽噪聲會影響使用感受。
劇烈的嘯叫除了令人生厭外，還可能存在著可靠性設計不足的隱患。
劇烈的嘯叫源于劇烈的振動，振動幅度由壓電效應程度決定。
壓電效應與電場強度成正比，外加電壓不變，介質越薄，壓電效應越強，嘯叫聲音越大。
額定電壓由MLCC的材質和介質厚度決定的，劇烈的嘯叫表示對當前工作電壓所選用的MLCC介質厚度過薄，應當考慮選用介質更厚，額定電壓更高的MLCC。
對鐵電陶瓷，在交變電場作用下，還存在鐵電疇交替轉向內摩擦方面的問題，交變場強大，內摩擦嚴重，失效機率上升。
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額定電壓由MLCC的材質和介質厚度決定的，劇烈的嘯叫表示對當前工作電壓所選用的MLCC介質厚度過薄，應當考慮選用介質更厚，額定電壓更高的MLCC。
對于鐵電陶瓷，在交變電場作用下，還存在鐵電疇交替轉向內摩擦方面的問題，交變場強大，內摩擦嚴重，失效機率上升。這可在嘯叫聲音的大小上反映出來的。
解決嘯叫的對策降低MLCC電容器產生的可聽噪聲的方法有很多
，所有解決方案都會增加成本。
1、改變電容器類型是最直接的方法，用順電陶瓷電容、鉭電容和薄膜電容等不具有壓電效應的電容器替代。但需要考慮體積空間、可靠性和成本等問題。
2、調整電路，將加在MLCC大的交變電壓消除或者將其頻率移出人耳聽感頻段 (人耳最敏感音頻為1KHz~3KHz)。
3、注意PCB布局、PCB板規格，幫助降低嘯叫水平。
4、選用無噪聲或低噪聲的MLCC。
無噪/低噪聲MLCC的設計目前針對MLCC的嘯叫現象，設計解決措施有三種。
1）加厚底部保護層由于保護層厚度部分是沒有內電極的，這部分的BaTiO3陶瓷不會發生形變，當兩端的焊錫高度不超過底保護層厚度，這時產生的形變對PCB影響要小，有效地降低噪聲。
2）附加金屬支架結構結構圖如下，它采用金屬支架把MLCC芯片架空。
MLCC與PCB板隔空，把逆壓電效應產生形變通過金屬支架彈性緩沖，減少對PCB板的作用，有效的降低噪聲。
3）使用壓電效應弱的介質材料設計制造通過對鈦酸鋇（BaTiO3）進一步摻雜犧牲一定的介電常數和溫度特性，得到壓電效應大大減弱的介質材料，用其制造的MLCC可有效的降低噪聲。
展開 MLCC陶瓷電容詳解
陶瓷電容器的"嘯叫"現象，其振動變化僅為1pm～1nm左右，為壓電應用產品的1/10至幾十分之一，非常之小，因此我們可以判斷這種現象對獨石陶瓷電容器本身及周圍元器件產生的影響，不存在可靠性問題。
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