Tento článek na základě případů použití chytrých měřičů podrobně analyzuje aplikace a výhody MLCC součástek značek Murata, Samsung, TDK a Taiyo Yuden v oblastech filtru napájení, komunikačního impedance matchingu a displejových modulů, a také poskytuje výhled do trendů technologie MLCC.
Vzhledem ke stoupající globální poptávce po inteligentním řízení energií jsou chytré měřiče čím dál častěji náhradou tradičních mechanických měřičů. Pro dosažení přesného měření, dálkové komunikace, potlačení elektromagnetických rušení (EMI) a dlouhodobé spolehlivosti systémů se inženýři stále více spoléhají na vícevrstvé keramické kondenzátory (MLCC).
Jejich kompaktní rozměry, vysoká spolehlivost a vynikající frekvenční odezva činí z MLCC nepostradatelnou součástku v aplikacích chytrých měřičů.
V cestě napájení mezi hlavní MCU měřiče a bezdrátovým komunikačním modulem jsou keramické kondenzátory MLCC primárně používány pro vysokofrekvenční odrušení, filtraci šumu a potlačení přechodných jevů.
Použité modely:
Murata GRM188R71C105KA12D – vhodné pro vysokofrekvenční odrušení napájecích obvodů 16 V.
Samsung CL21B104KBFNNNE – široce používané pro potlačení šumu na napájecích plochách.
Tyto kondenzátory pomáhají udržet stabilitu napětí a potlačují vysokofrekvenční šum, čímž zajišťují spolehlivý provoz MCU a stabilitu komunikace.
Impedanční přizpůsobení a vazba bezdrátových komunikačních modulů
U bezdrátových komunikačních modulů, jako jsou LoRa, NB-IoT a Zigbee, mohou kondenzátory MLCC zlepšit integritu RF signálu.
Aplikační modely:
Taiyo Yuden UMK107B7103KAHT – vhodné pro vysokofrekvenční signální cesty od 100 MHz do 500 MHz.
Tdk C1005X7R1H104K050BB – kompaktní konstrukce, vhodná pro vyrovnávání rychlých RF kanálů.
Při přenosu RF jsou keramické kondenzátory s multivrstvou strukturou (MLCC) používány pro impedance matching a vazbu signálu, což výrazně zlepšuje poměr signálu k šumu (SNR) a stabilitu dat v rušivém prostředí.
Displej a modul uživatelského rozhraní elektroměru
MLCC poskytují filtraci s nízkým ekvivalentním sériovým odporem (ESR) a odolnost proti elektrostatickému rušení v obvodech rozvodu napájení modulu LCD displeje a rozhraní dotykových tlačítek.
Doporučené modely:
Samsung CL10A106MP8NNNC – konstrukce s vysokým CV (poměr kapacity k objemu) splňuje filtrační požadavky přenosných zařízení.
Murata GRM033R61A104KE15D – velikost 0201, vhodné pro extrémně kompaktní ovládací panely.
Výrobce chytrých elektroměrů se sídlem v Německu nasadil na každou desku více než 120 MLCC kondenzátorů ve svém trojfázovém měřicím zařízení, přičemž hlavně vybíral součástky z řad Murata GRM, Samsung CL, TDK C a Taiyo Yuden UMK.
Použitím vysokofrekvenčních MLCC kondenzátorů X7R ve velikosti 0402 se jim úspěšně podařilo snížit elektromagnetické interference (EMI) v modulech Zigbee, čímž došlo k poklesu komunikačních chyb o 36 %. Zároveň umožnilo použití MLCC s vysokou kapacitou v napájecí části optimalizaci prostoru na desce a úspory nákladů na materiálovém seznamu (BOM).
S tím, jak se chytrá rozvodná síť vyvíjí směrem k vyšší integraci a spolehlivosti, jsou MLCC kondenzátory orientovány na:
Menší rozměry (např. 01005) pro moduly s omezeným prostorem
Vyšší napěťové hodnoty (≥100 V) pro distribuovanou kontrolu napájení
Součástky certifikované dle AEC-Q200 pro monitorování energie integrované do vozidel
Případové studie MLCC | Chytré měřiče | Kondenzátory Murata | Samsung MLCC | Vícevrstvé keramické kondenzátory TDK | Kondenzátory Taiyo Yuden
EN
