Tento článok na príklade aplikácií inteligentných meračov podrobne analyzuje použitie a výhody MLCC od značiek ako Murata, Samsung, TDK a Taiyo Yuden v oblasti filtrovania napájania, komunikačného prispôsobenia a displejových modulov, a tiež poskytuje výhľad na trendy vo vývoji technológie MLCC.
Keďže globálny dopyt po inteligentnom riadení energie rastie, inteligentné meracie prístroje rýchlo nahradzujú tradičné mechanické počítadlá. Na dosiahnutie presného merania, diaľkového prepojenia, potlačenia elektromagnetických rušení (EMI) a dlhodobej spoľahlivosti systémov sa inžinieri čoraz viac spoliehajú na viacvrstvové keramické kondenzátory (MLCC).
Ich kompaktná veľkosť, vysoká spoľahlivosť a vynikajúca frekvenčná odozva robia z MLCC nevyhnutnú súčasť aplikácií inteligentných meracích prístrojov.
V napájacích obvodoch medzi hlavným MCU meracieho prístroja a modulom bezdrôtového prepojenia sa MLCC primárne používajú na odstránenie vysokofrekvenčných rušivých signálov, filtrovanie šumu a potlačenie prechodných javov.
Použité modely:
Murata GRM188R71C105KA12D – vhodné pre vysokofrekvenčné odrušenie napájacích zberníc 16 V
Samsung CL21B104KBFNNNE – bežne používané na potlačenie šumu v napájacích rovinách
Tieto kondenzátory pomáhajú udržiavať stabilitu napätia a potláčať vysokofrekvenčné rušenie, čím zabezpečujú spoľahlivý výkon MCU a stabilitu komunikácie.
Prispôsobenie a spriahnutie modulov bezdrôtového pripojenia
Pre moduly bezdrôtového pripojenia, ako sú LoRa, NB-IoT a Zigbee, môžu MLCC zlepšiť integritu RF signálu.
Aplikačné modely:
Taiyo Yuden UMK107B7103KAHT – vhodné pre vysokofrekvenčné signálne cesty od 100 MHz do 500 MHz.
Tdk C1005X7R1H104K050BB – kompaktný dizajn, vhodný pre prispôsobenie rýchlych RF kanálov.
Pri RF prenose sa MLCC používajú na prispôsobenie impedancie a spriahnutie signálu, čím výrazne zlepšujú pomer signálu k šumu (SNR) a stabilitu dát v rušenom prostredí.
Zobrazovací modul a modul užívateľského rozhrania elektromera
MLCC poskytujú filtrovanie s nízkym ESR a odolnosť voči elektrostatickej interferencii v obvodoch rozvodu napájania modulu LCD displeja a rozhrania dotykových tlačidiel.
Odporúčané modely:
Samsung CL10A106MP8NNNC – Konštrukcia s vysokým pomerom kapacity k objemu (High CV) spĺňa požiadavky na filtrovanie prenosných zariadení.
Murata GRM033R61A104KE15D – veľkosť 0201, vhodné pre ultra-kompaktné ovládacie panely.
Výrobca inteligentných meracích prístrojov so sídlom v Nemecku nasadil na každú dosku viac ako 120 MLCC súčiastok vo svojom trojfázovom meracom zariadení, pričom hlavne vyberal komponenty zo série Murata GRM, Samsung CL, TDK C a Taiyo Yuden UMK.
Použitím keramických kondenzátorov X7R vo veľkosti 0402 s vysokou frekvenciou sa im úspešne podarilo znížiť elektromagnetické rušenie (EMI) v moduloch Zigbee, čo viedlo k poklesu komunikačných chýb o 36 %. Zároveň použitie MLCC s vysokou kapacitou v napájacej časti umožnilo optimalizáciu priestoru na doske a úspory nákladov na materiálovom zozname (BOM).
Keďže inteligentná sieť sa vyvíja smerom k vyššej integrácii a spoľahlivosti, MLCC sa vyvíbajú smerom k:
Menším rozmerným nárokom (napr. 01005) pre moduly s obmedzeným miestom
Vyšším napäťovým hodnotám (≥100 V) pre distribuované riadenie výkonu
Komponentom kvalifikovaným podľa AEC-Q200 pre monitorovanie energie integrované do vozidiel
Prípady použitia MLCC | Inteligentné meracie prístroje | Kondenzátory Murata | Samsung MLCC | Viacvrstvové keramické kondenzátory TDK | Kondenzátory Taiyo Yuden
EN
