Este artigo, por meio de casos de aplicação em medidores inteligentes, analisa profundamente as aplicações e vantagens dos MLCCs das marcas Murata, Samsung, TDK e Taiyo Yuden nos módulos de filtragem de alimentação, casamento de comunicação e exibição, além de apresentar uma perspectiva sobre as tendências da tecnologia MLCC.
Com o aumento da demanda global por gestão inteligente de energia, medidores inteligentes estão rapidamente substituindo os medidores mecânicos tradicionais. Para garantir medição precisa, comunicação remota, supressão de EMI e confiabilidade prolongada do sistema, engenheiros dependem cada vez mais de capacitores cerâmicos multicamadas (MLCC).
Seu tamanho compacto, alta confiabilidade e excelente resposta em frequência tornam os MLCCs indispensáveis em aplicações de medição inteligente.
No caminho de potência entre o microcontrolador principal do medidor e o módulo de comunicação sem fio, os MLCCs são usados principalmente para desacoplamento de alta frequência, filtragem de ruído e supressão de transientes.
Modelos utilizados:
Murata GRM188R71C105KA12D – Adequado para desacoplamento de alta frequência em trilhos de alimentação de 16V.
Samsung CL21B104KBFNNNE – Amplamente utilizado para supressão de ruído em planos de alimentação.
Esses capacitores ajudam a manter a estabilidade da tensão e suprimir ruídos de alta frequência, garantindo desempenho confiável do microcontrolador e estabilidade na comunicação.
Casamento e Acoplamento de Módulos de Comunicação Sem Fio
Para módulos de comunicação sem fio, como LoRa, NB-IoT e Zigbee, os MLCCs podem melhorar a integridade do sinal de RF.
Modelos de aplicação:
Taiyo Yuden UMK107B7103KAHT – Adequado para caminhos de sinal de alta frequência de 100 MHz a 500 MHz.
Tdk C1005X7R1H104K050BB – Design compacto, adequado para casamento de canais RF de alta velocidade.
Na transmissão RF, os MLCCs são usados para casamento de impedância e acoplamento de sinal, melhorando significativamente a relação sinal-ruído (SNR) e a estabilidade dos dados em ambientes com ruído.
Módulo de Display e Interface do Usuário do Medidor de Energia
Os MLCCs fornecem filtragem de baixa ESR e imunidade contra descargas eletrostáticas nos circuitos de distribuição de energia do módulo de display LCD e da interface de botões touch.
Modelos Recomendados:
Samsung CL10A106MP8NNNC – Design de alta CV (relação capacitância-volume) atende às necessidades de filtragem de dispositivos portáteis.
Murata GRM033R61A104KE15D – Tamanho 0201, adequado para painéis de controle ultra-compactos.
Um OEM de medidores inteligentes com sede na Alemanha implantou mais de 120 MLCCs por placa em sua unidade de medição de energia trifásica, selecionando principalmente componentes das séries Murata GRM, Samsung CL, TDK C e Taiyo Yuden UMK.
Ao utilizar MLCCs X7R de alta frequência no formato 0402, conseguiram reduzir com sucesso as interferências EMI nos módulos Zigbee, resultando em uma queda de 36% nas falhas de comunicação. Enquanto isso, o uso de MLCCs de alta capacitância na seção de alimentação permitiu a otimização do espaço na placa e redução de custos na lista de materiais (BOM).
À medida que a rede elétrica inteligente evolui rumo a maior integração e confiabilidade, os MLCCs estão caminhando na direção de:
Menor tamanho físico (por exemplo, 01005) para módulos com restrição de espaço
Maiores classificações de tensão (≥100V) para controle de potência distribuída
Componentes qualificados conforme AEC-Q200 para monitoramento de energia integrado a veículos
Casos de Aplicação de MLCC | Medidores Inteligentes | Capacitores Murata | MLCCs Samsung | Capacitores Cerâmicos Multicamadas TDK | Capacitores Taiyo Yuden
EN
