电源纹波与电容啸叫详解

前段时间焊接了一块电源板，上电之后电容出现了啸叫现象，导致输出电压不正常，检查之后发现是因为电源的输出纹波过大导致的。因此，本文就简单介绍一下电源纹波与电容啸叫。

一、电源纹波

对于直流电源来说，理想情况下，其输出是一条平稳的直线，但是实际上，输出电压存在一定的波动，如下图所示，这个波动就是电源纹波。一般来说，电源纹波是百害而无一利的，因此，在电源电路的设计中，必须对电源纹波加以抑制。

二、电容啸叫

MLCC电容器发生啸叫的主要原因是陶瓷的逆压电效应，由于MLCC电容器的特殊结构，当在其两端施加一定的电压时，会引起成比例的机械应力的变化，使其发生一定程度的形变，此即逆压电效应。

将电源纹波与电容啸叫联系起来可以发现，电源纹波将导致施加在MLCC电容器两端的电压按照一定的频率不断变化，从而使施加在电容器两端的机械应力不断变化，导致电容产生一定频率的振动，当振动频率落入人耳可听的频率范围（20Hz-20000Hz）时，就会被人耳听到，此即电容啸叫现象。

三、实际测试

下图是电容啸叫情况下，电源芯片输出电压的纹波，可以看出，此时电源纹波的峰峰值为308.05mV，已经到了不可接受的程度了，而且其频率为2.59kHz，已经落入了人耳可听的频率范围，因此出现了电容啸叫现象。

为了解决由电源纹波引起的电容啸叫问题，在电路中加入了纹波抑制电容，再次测量电源纹波，如下图所示，此时纹波的峰峰值为13.526mV，对应频率为90.9kHz，因此，电容啸叫现象消失。

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