Az MLCC-k kritikus szerepe az okosmérők tervezésében

Ez a cikk az okosmérők alkalmazási esetein keresztül részletesen elemzi az MLCC-k alkalmazását és előnyeit olyan márkáktól, mint a Murata, Samsung, TDK és Taiyo Yuden, a tápellátás szűrésében, kommunikációs illesztésben és kijelzőmodulokban, valamint kitekintést nyújt az MLCC technológiai trendekre.

1. Iparág háttér

Ahogy nő a globális igény az intelligens energiagazdálkodás iránt, az okosmérők gyorsan váltják fel a hagyományos mechanikus mérőket. A pontos mérés, távoli kommunikáció, EMI-eltérések csökkentése és a hosszú távú rendelkezésre állás érdekében az építészek egyre inkább számítanak a többrétegű kerámia kondenzátorokra (MLCC).

Kompakt méretük, magas megbízhatóságuk és kiváló frekvencia-válaszuk miatt az MLCC-k elhelyezhetetlenek az okosmérő alkalmazásokban.

2. Az MLCC-k kritikus alkalmazásai okosmérőkben

Tápellátás szűrése és energia csatolása

A mérő fő MCU-ja és a vezeték nélküli kommunikációs modulja közötti teljesítményútban az MLCC-k elsősorban nagyfrekvenciás decsapolként, zajszűrőként és tranziens lefojtóként használatosak.

Használt modellek:

Murata GRM188R71C105KA12D – Megfelelő a 16 V-os tápfeszültség-sín nagyfrekvenciás decsapolásához.
Samsung CL21B104KBFNNNE – Széles körben használt a tápegység síkjának zajcsökkentésére.

Ezek a kondenzátorok segítenek fenntartani a feszültségstabilitást és elnyomni a magasfrekvenciás zajt, biztosítva az MCU megbízható működését és a kommunikáció stabilitását.

Vezeték nélküli kommunikációs modulok illesztése és csatolása

LoRa, NB-IoT és Zigbee típusú vezeték nélküli kommunikációs moduloknál az MLCC-k javíthatják az RF-jel integritását.

Alkalmazási modellek:

Taiyo Yuden UMK107B7103KAHT – Magasfrekvenciás jelutakhoz alkalmas 100 MHz-től 500 MHz-ig.

Tdk C1005X7R1H104K050BB – Kompakt kialakítás, alkalmas nagysebességű RF-csatorna illesztésére.

Az RF-adás során az MLCC-k impedanciaillesztésre és jelcsatolásra szolgálnak, jelentősen javítva az SNR-t és az adatstabilitást zajos környezetben.

Árammérő kijelző és felhasználói interfész modul

Az MLCC-k alacsony ESR-szűrést és elektrosztatikus immunitást biztosítanak az LCD kijelzőmodul és a touch gombfelület áramellátó áramkörében.

Ajánlott modellek:

Samsung CL10A106MP8NNNC – A magas CV (kapacitás-térfogatarány) kialakítás kielégíti a hordozható eszközök szűrési igényeit.

Murata GRM033R61A104KE15D – 0201 méret, alkalmas ultrakompakt vezérlőpanelekhez.

3. Esettanulmány: MLCC-k alkalmazása egy európai okosmérő OEM-nél

Egy Németországban működő okosmérő-gyártó több mint 120 MLCC-t használt fel táblánként a háromfázisú energiamérő egységükben, főként a Murata GRM, Samsung CL, TDK C és Taiyo Yuden UMK sorozatból származó alkatrészeket választva.

A 0402-es méretű, nagyfrekvenciás X7R típusú MLCC-k alkalmazásával sikerült csökkenteni az EMI-zavart a Zigbee modulokban, aminek eredményeként 36%-kal csökkentek a kommunikációs hibák. Eközben a nagy kapacitású MLCC-k használata az áramellátó részben lehetővé tette a nyomtatott áramkör helyoptimalizálását és a BOM költségcsökkentését.