Bài viết này, thông qua các trường hợp ứng dụng công tơ thông minh, phân tích sâu về ứng dụng và lợi thế của MLCC từ các thương hiệu như Murata, Samsung, TDK và Taiyo Yuden trong lọc nguồn, ghép nối truyền thông và các mô-đun hiển thị, đồng thời đưa ra cái nhìn tổng quan về xu hướng công nghệ MLCC.
Khi nhu cầu quản lý năng lượng thông minh toàn cầu tăng vọt, đồng hồ đo thông minh đang nhanh chóng thay thế đồng hồ đo cơ học truyền thống. Để đạt được độ chính xác đo lường, giao tiếp từ xa, triệt tiêu nhiễu điện từ (EMI) và độ tin cậy lâu dài của hệ thống, các kỹ sư ngày càng tin tưởng vào Tụ gốm đa lớp (MLCC).
Kích thước nhỏ gọn, độ tin cậy cao và đáp ứng tần số tuyệt vời khiến MLCC trở nên không thể thiếu trong các ứng dụng đo lường thông minh.
Trong đường dẫn điện giữa MCU chính của đồng hồ đo và mô-đun truyền thông không dây, MLCC chủ yếu được sử dụng để tách tần số cao, lọc nhiễu và triệt tiêu xung đột.
Các mẫu đã qua sử dụng:
Murata GRM188R71C105KA12D – Thích hợp để tách tần số cao của đường điện 16V.
Samsung CL21B104KBFNNNE – Được sử dụng rộng rãi để khử tiếng ồn của máy bay điện.
Các tụ điện này giúp duy trì sự ổn định điện áp và triệt tiêu nhiễu tần số cao, đảm bảo hiệu suất MCU đáng tin cậy và tính ổn định của truyền thông.
Ghép nối và kết nối các mô-đun truyền thông không dây
Đối với các mô-đun truyền thông không dây như LoRa, NB-IoT và Zigbee, MLCC có thể cải thiện tính toàn vẹn của tín hiệu RF.
Mô hình ứng dụng:
Taiyo Yuden UMK107B7103KAHT – Thích hợp cho đường dẫn tín hiệu tần số cao từ 100MHz đến 500MHz.
Tdk C1005X7R1H104K050BB – Thiết kế nhỏ gọn, phù hợp cho việc ghép kênh RF tốc độ cao.
Trong truyền dẫn RF, MLCC được sử dụng để khớp trở kháng và ghép nối tín hiệu, cải thiện đáng kể SNR và độ ổn định của dữ liệu trong môi trường nhiễu.
Mô-đun hiển thị đồng hồ điện và giao diện người dùng
MLCC cung cấp khả năng lọc ESR thấp và khả năng miễn nhiễm tĩnh điện trong mạch phân phối điện của mô-đun hiển thị LCD và giao diện nút cảm ứng.
Các mẫu được khuyến nghị:
Samsung CL10A106MP8NNNC – Thiết kế CV (tỷ lệ điện dung trên thể tích) cao đáp ứng nhu cầu lọc của các thiết bị di động.
Murata GRM033R61A104KE15D – kích thước 0201, phù hợp với bảng điều khiển siêu nhỏ gọn.
Một OEM đồng hồ đo thông minh có trụ sở tại Đức đã triển khai hơn 120 MLCC trên mỗi bảng trong thiết bị đo năng lượng 3 pha của họ, chủ yếu lựa chọn các thành phần từ dòng Murata GRM, Samsung CL, TDK C và Taiyo Yuden UMK.
Bằng cách sử dụng MLCC X7R tần số cao cỡ 0402, họ đã giảm thiểu thành công nhiễu EMI trong các mô-đun Zigbee, giúp giảm 36% tỷ lệ lỗi giao tiếp. Đồng thời, việc sử dụng MLCC điện dung cao trong phần nguồn cho phép tối ưu hóa không gian bo mạch và tiết kiệm chi phí BOM.
Khi lưới điện thông minh phát triển theo hướng tích hợp và độ tin cậy cao hơn, MLCC đang có xu hướng:
Dấu chân nhỏ hơn (ví dụ: 01005) cho các mô-đun bị hạn chế về không gian
Xếp hạng điện áp cao hơn (≥100V) để kiểm soát nguồn điện phân tán
Các thành phần đạt tiêu chuẩn AEC-Q200 dành cho hệ thống giám sát năng lượng tích hợp trên xe
Các trường hợp ứng dụng MLCC | Đồng hồ đo thông minh | Tụ điện Murata | MLCC Samsung | Tụ điện gốm nhiều lớp TDK | Tụ điện Taiyo Yuden