如何解决音频范围内表贴电容出现的噪声

作者：Damian Bonicatto， Landis+Gyr， Pequot Lakes， MN

当在音频范围内的频率下工作时，某些表面贴装电容器会表现出噪声。最近的设计使用10μF，35V X5R 1206陶瓷电容器，该电容器会产生明显的声音噪声。要使这样的板静音，可以使用Murata和Kemet等制造商的声学静音电容器。不幸的是，它们往往比标准零件成本更高。另一种选择是使用具有更高额定电压的电容器，这可以降低噪声。这些零件也可能比标准电容器贵。第三种方法是对PCB（印刷电路板）进行物理更改。

施加电压时，陶瓷电容器会膨胀，而降低电压时，陶瓷电容器会收缩。随着电容器尺寸的变化，PCB会弯曲，这是因为电容器的端部通过焊料机械耦合到PCB上（参考文献1）。

图1a显示了未施加电压的电容器，图1b当您向电容器施加电压时，显示了PCB弯曲的夸大情况。施加电压会使PCB像扬声器一样工作。牢记这一事实，请考虑两种改善情况的方法。第一种技术相对简单：如果您的电路使用一个电容器，则用两个并联电容器替换，每个电容器的容量为噪声电容器的一半。这种方法使您可以在板的顶部放置一个电容器，而在板的底部放置另一个电容器。电容器彼此直接位于上方，并且它们的方向相同。当上部电容器试图使电路板向下弯曲时，下部电容器试图使电路板向上弯曲。这两个应力趋于相互抵消，PCB产生的声音很小。

图1施加电压（a）时，陶瓷电容器会膨胀；降低电压（b）时，陶瓷电容器会收缩。

添加第二个电容器会增加成本，但不及将噪声电容器替换为可能不会产生噪声的电容器要多。Digi-Key的陶瓷电容器售价约为27美分（1000）。Kemet的KPS系列静音部件的价格约为1.50美元。第二种方法涉及在PCB的电容器两端附近制作一个插槽（图2）。当电容器膨胀和收缩时，它仅使PCB的一小部分弯曲，这将减少噪声。

图2添加第二个电容器会增加成本，但不及将噪声电容器替换为可能不会产生噪声的电容器要多。

五个并联的10μF，25V陶瓷电容器的测试表明，在PCB的顶部放置三个电容器，在底部放置两个电容器可以将噪声降低14 dBA（声学分贝）。在五个电容器的两侧布线一个槽可以将噪声降低15 dBA。两者都大大降低了噪音。Murata JG8系列电容器可将噪声降低9.5 dBA。结合这些技术应进一步降低噪声。

编辑：hfy