Dit artikel analyseert aan de hand van toepassingsvoorbeelden van slimme meters grondig de toepassingen en voordelen van MLCC's van merken zoals Murata, Samsung, TDK en Taiyo Yuden in voedingfilters, communicatie-aanpassing en weergavemodules, en biedt ook een vooruitblik op MLCC-technologietrends.
Nu de wereldwijde vraag naar slim energiebeheer toeneemt, vervangen slimme meters in rap tempo traditionele mechanische meters. Om nauwkeurige metingen, communicatie op afstand, EMI-onderdrukking en betrouwbaarheid van het systeem op lange termijn te bereiken, vertrouwen ingenieurs steeds meer op multilayer keramische condensatoren (MLCC's).
Dankzij hun compacte formaat, hoge betrouwbaarheid en uitstekende frequentierespons zijn MLCC's onmisbaar in slimme metertoepassingen.
In het voedingspad tussen de hoofd-MCU van de meter en de draadloze communicatiemodule worden MLCC's voornamelijk gebruikt voor hoogfrequente ontkoppeling, ruisfiltering en transiëntenonderdrukking.
Gebruikte modellen:
Murata GRM188R71C105KA12D – Geschikt voor hoogfrequente ontkoppeling van 16V-spanningsrails.
Samsung CL21B104KBFNNNE – Veelgebruikt voor het onderdrukken van ruis in het powerplane.
Deze condensatoren helpen de spanning stabiel te houden en onderdrukken hoogfrequente ruis, waardoor betrouwbare MCU-prestaties en communicatiestabiliteit worden gegarandeerd.
Matching en koppeling van draadloze communicatiemodules
Voor draadloze communicatiemodules zoals LoRa, NB-IoT en Zigbee kunnen MLCC's de integriteit van RF-signalen verbeteren.
Toepassingsmodellen:
Taiyo Yuden UMK107B7103KAHT – Geschikt voor hoogfrequente signaalpaden van 100 MHz tot 500 MHz.
Tdk C1005X7R1H104K050BB – Compact ontwerp, geschikt voor snelle RF-kanaalaanpassing.
Bij RF-transmissie worden MLCC's gebruikt voor impedantieaanpassing en signaalkoppeling. Hierdoor worden de signaal-ruisverhouding en de gegevensstabiliteit in omgevingen met veel ruis aanzienlijk verbeterd.
Elektriciteitsmeterdisplay en gebruikersinterfacemodule
MLCC's zorgen voor een lage ESR-filtering en elektrostatische immuniteit in de stroomverdelingscircuits van de LCD-displaymodule en de aanraakknopinterface.
Aanbevolen modellen:
Samsung CL10A106MP8NNNC – Het ontwerp met een hoge CV-verhouding (capaciteit-volumeverhouding) voldoet aan de filterbehoeften van draagbare apparaten.
Murata GRM033R61A104KE15D – maat 0201, geschikt voor ultracompacte bedieningspanelen.
Een OEM van slimme meters in Duitsland heeft meer dan 120 MLCC's per bord in zijn driefase-energiemeterunit geïnstalleerd en voornamelijk componenten geselecteerd uit de Murata GRM-, Samsung CL-, TDK C- en Taiyo Yuden UMK-serie.
Door gebruik te maken van hoogfrequente X7R MLCC's van 0402-formaat, slaagden ze erin om EMI-interferentie in Zigbee-modules te verminderen, wat resulteerde in een daling van 36% in communicatiestoringen. Tegelijkertijd zorgde het gebruik van MLCC's met hoge capaciteit in de voedingssectie voor optimalisatie van de printplaatruimte en besparingen op de BOM-kosten.
Naarmate het slimme netwerk evolueert naar een hogere mate van integratie en betrouwbaarheid, neigen MLCC's naar:
Kleinere footprints (bijv. 01005) voor modules met beperkte ruimte
Hogere spanningswaarden (≥100V) voor gedistribueerde vermogensregeling
AEC-Q200 gekwalificeerde componenten voor voertuiggeïntegreerde energiebewaking
MLCC-toepassingsgevallen | Slimme meters | Murata-condensatoren | Samsung MLCC's | TDK-meerlaagse keramische condensatoren | Taiyo Yuden-condensatoren
EN
