电容啸叫原因

　　随着近来的民用设备尺寸越来越小，越来越轻薄，电子设备内部的温度变高，逐渐地开始使用叠层型电容器替代薄膜电容。特别是FPD当中，为了追求薄型化，电源电路板高度越来越低，元器件也开始进行低厚度化和表面贴装化的研究设计。同时在中高压领域，作为开关电源节省能耗的对策之一，使用叠层电容器能够在待机时间降低电力消耗。但是，在电源初级中，待机状态的基本频率是在几百至几千赫兹，在一些较高级的静音设计电视中，电容器会出现“啸叫”的情况。此现象是2类陶瓷电容器的一个固有特征，当施加到电容器的电压达到一定的值后，便会产生此问题。

　　具体的原理图说明

　　片状叠层陶瓷电容器的啸叫原理

　　如果向高介电常数型的电容器（诸如温度特性为：B，R，X5R，X7R，Y5V的电容器）施加交流电压，由于电致伸缩效应，会造成多层电容器芯片伸缩注）。由于陶瓷的强介电性引起的压电效应，叠层电容在施加交流电之后会向叠层的方向发生伸缩。这是因为介电体一般的泊松比（横向变形系数）为0.3，如上图中所示，与叠层方向垂直的方向，即与电路板平行的方向也会发生伸缩，结果导致电路板表面产生振动并能够听到声音。通常情况下，因为这种振动频率远远高于人耳可听频率范围（20Hz～20kHz），所以即使向单体电容器施加人耳可听频率范围的信号电压，也不会形成人耳可闻程度的声音（啸叫）。但是，如果将电容器封装于基板，那么该振动会传导至基板，振动就会放大（谐振）。其结果是人耳可以感知到类似于“吱吱”的声音。虽然芯片和基板的振幅仅为1pm～1nm左右，但其声音却大到人耳轻易识别的程度。