活动预告 | <span style='color:red'>村田</span>产品解决方案在高速光模块中的技术创新
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发布时间:2026-01-28 14:04 阅读量:296 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>:工业环境中的测距与定位应用解决方案
  在现代工业环境中,随着自动化技术的迅速发展,准确的测距与定位技术成为了提高生产效率、保障工人安全和优化资源分配的关键因素。随着工业4.0的进一步推进,实时定位系统(RTLS)、激光测距技术、超宽带(UWB)技术等表现突出的测距与定位解决方案,已经成为实现精细化管理和智能化运营的重要技术。  本文将探讨这些技术在工业环境中的应用现状、面临的挑战,与未来的发展趋势,以及由Murata(村田制作所)所推出的相关解决方案。  准确测距,确保工业系统的效率和安全  利用M2M(机器与机器)和H2M(人与机器)之间的准确测距功能,可以增强多种应用中的安全性,尤其是在工业自动化、智能交通和人机协作领域。测距应用通常会使用包括超声波、雷达、激光雷达(LiDAR)或超宽带(UWB)等技术。这些技术能够提供亚米级甚至厘米级的距离测量精度。通过实时测量机器或人之间的距离,可以生成准确的位置信息,并通过算法对其进行处理。  在工业环境中,防碰撞系统相当重要,自动化设备和机器人之间的准确测距可以避免相互碰撞,确保设备的安全运行。此外,机器之间的准确测距还可以帮助优化其移动路径,减少不必要的能量消耗和磨损,从而提高系统的效率和安全性。  在人与机器人协作的环境中,人机协作的安全便相当关键,通过测距技术实时监控两者之间的距离,当检测到人员过近时,系统可以自动减速或停止机器人以防止发生碰撞。此外,测距技术还可以用于监控危险区域,确保人类操作员不会无意中进入危险的工作区。  目前已可采用多种技术结合的安全保障方式,像是进行多传感器组合,将多种测距技术和传感器数据结合(如摄像头、红外线传感器等),可以提高测距的可靠性和准确性,从而进一步增强安全性,或是利用人工智能和机器学习算法分析测距数据,可以预估潜在危险,并提前发出警告,以避免事故发生。  通过以上方式,M2M和H2M之间的准确测距功能,在保障工业和人机协作安全方面发挥着至关重要的作用。  实时定位系统,有哪些常见关键技术?  实时定位系统(RTLS, Real-Time Location Systems)是一种能够实时跟踪和监控物体或人员位置的技术,大量应用于安全管理和工人效率监控。  RTLS实时定位系统的关键技术相当多样。  像是UWB技术可提供高精度的定位,误差范围通常在几公分以内,非常适合需要准确跟踪的应用场景。  或是采用射频识别(RFID)系统,通过在标签和读取器之间传输信号来跟踪物品或人员的位置,它通常用于较低精度的定位。  此外,也可采用Wi-Fi定位,其可基于信号强度测量,可以在已有的网络基础设施上部署,但定位精度通常较低。  另一方面,还可使用蓝牙低功耗(BLE)技术,BLE信标通过发送信号与设备通信来实现定位,精度适中,适合低功耗需求的场景。  全球定位系统(GPS)则是适合在户外环境中使用,在室内定位的效果较差且耗电较多。  此外,也可利用摄像头和计算机视觉技术来检测和跟踪物体或人员的位置,通常用于需要高精度的室内应用。  RTLS的应用领域相当宽广。  像是在工人安全监控应用中,RTLS可以实时跟踪工人在工作环境中的位置,确保他们不会进入危险区域。如果工人靠近危险设备或区域,系统可以发出警告或自动停止相关设备。在发生紧急情况时,RTLS也可以帮助迅速定位工人并引导救援人员进行迅速救援。  此外,还可通过分析工人在不同区域的活动,可以评估工作流程的效率,优化任务分配,减少时间浪费,提高生产力。  RTLS还可以用于跟踪和管理工具、设备和物料,减少丢失和误放的情况,确保设备的有效利用。  在仓库和物流中心,RTLS可以优化库存管理,减少订单处理时间,提升供应链的整体效率。  在医院环境中,RTLS可用于跟踪医护人员、病人和关键医疗设备的位置,确保及时响应和资源的有效使用。  超宽带技术,实现安全、准确的距离测量  UWB技术利用基于无线电波飞行时间(ToF)技术,来进行的安全、准确的距离测量。  Murata生产与开发了基于NXP的UWB模块,以及采用Qorvo与Nordic芯片的UWB模块。  Murata的Type 2BP是超小型UWB模块,包括NXP的Trimension SR150 UWB芯片组、时钟、滤波器和外围器件,非常适合一般物联网设备。这款小尺寸UWB模块支持UWB 5与9频道,具有SPI接口与3天线支持(3D AoA或2D AoA),并已通过FCC/CE参考认证,采用树脂模制结合共形屏蔽结构,尺寸仅有6.6 × 5.8 × 1.2 mm,支持功率校准和晶体校准。  Murata还推出搭配Type 2BP的评估板──LBUA0VG2BP-EVK-P,该评估板上有Type 2BP和NXP QN9090(BLE芯片)、USB-UART转换IC,可通过USB电缆供电,并通过PC的COM端口运用QN9090控制Type 2BP。该开发套件已获得Apple®批准,用于评估支持UWB的配件,这些配件利用Apple的附近交互框架,可与包含U1芯片的Apple产品进行交互。  Murata的另一款基于NXP UWB芯片组的UWB模块是Type 2DK,这是一款一体化UWB结合蓝牙®LE组合模块,集成了NXP Trimension™ SR040 UWB芯片组、NXP QN9090蓝牙® LE与MCU芯片组、板载天线和外围器件,非常适合使用钮扣电池供电的UWB标签/跟踪器,以及一般物联网设备,并已通过FCC/CE参考认证。  Murata也有推出搭配Type 2DK的评估套件──LBUA2ZZ2DK-EVK,该评估套件上配有Type 2DK、UART-USB IC、SWD端口和币形电池座。  Murata的Type 2AB模块则是被设计为超小型、高质量和低功耗的UWB模块,非常适合小型电池供电的物联网设备和应用。  Type 2AB采用Qorvo QM33120W UWB芯片组,支持5和9频道,并通过FCC/IC/TELEC参考认证,集成了Nordic IC—nRF52840,是无主机模块,它还具有蓝牙低功耗功能,用于唤醒UWB和更新固件,集成的3轴传感器可节省电池电量,并嵌入UWB和MCU的参考时钟。Type 2AB是市场上特别小巧、高度集成的UWB模块,比CoB解决方案面积减少75%,每个器件的频率、发射功率和天线延迟均经过校准,可支持多天线设计和评估。  LBUA5QJ2AB-828EVB评估套件是Murata UWB/蓝牙低功耗模块Type 2AB的评估板,可通过USB接口将板上的Type-C USB端子与PC连接并通电,且有串口,客户可以通过串口终端输入AT命令来评估RF性能。如果客户将演示固件重新编程到模块中,还可以评估简单的TWR和PDoA功能。  应用于测距与定位的Wi-Fi与蓝牙模块  除了UWB技术之外,Wi-Fi与蓝牙技术也可用于测距与定位应用,当Wi-Fi与蓝牙结合时还可让您直接连接到互联网,因此它是适合物联网产品特别灵活的无线技术。  目前Murata已有多种Wi-Fi®与蓝牙模块可供选择,支持IEEE 802.11a、11b、11g、11n和11ac 2×2 MIMO标准、2.4GHz和5GHz频段,适用于无线LAN和蓝牙®4.1/4.2/5.0/5.1 BR/EDR /LE通信。  Murata的Type 2AE是一款基于Infineon CYW4373E组合芯片组的小型高性能模块,支持Wi-Fi®802.11a/b/g/n/ac结合蓝牙® 5.2 BR/EDR/LE,Wi-Fi上的PHY数据速率达到433Mbps,蓝牙®则支持3Mbps PHY数据速率。WLAN部分支持SDIO v3.0 DDR50接口,蓝牙®部分支持高速4线UART接口和用于音频数据的PCM,WLAN和蓝牙®部分也都支持USB 2.0接口。  在开发系统时可在NXP i.MX(Linux/FreeRTOS)上开发软件,若要在RTOS上开发软件,可采用Infineon的WICED™开发系统,可大大减少为嵌入式设备添加无线连接所需的工作量。该SDK使开发人员能够迅速创建针对资源匮乏的微控制器的网络连接应用。在评估工具方面,则可以在Linux系统上选择Embedded Artists的2AE M.2模块。  Murata的Type 2EA则是一款基于Infineon CYW55573组合芯片组的小型高性能模块,支持Wi-Fi®802.11a/b/g/n/ac/ax 2×2 MIMO与蓝牙®5.3 BR/EDR/LE,Wi-Fi®上支持达到1.2 Gbps PHY数据速率,以及传统蓝牙(EDR)上的3Mbps PHY数据速率与蓝牙®LE上的2Mbps PHY数据速率。WLAN部分支持PCIe v3.0 Gen 2和SDIO 3.0接口,蓝牙®部分支持高速4线UART接口和用于音频数据的PCM。  Type 2EA同样拥有NXP i.MX Linux上支持的软件配置,以及适用于NXP i.MX平台的Linux驱动程序/固件,Murata建议的评估硬件则是Embedded Artists的2EA M.2模块。  Type 1XL则是一款基于NXP 88W9098组合芯片组的小型高性能模块,支持Wi-Fi® 802.11a/b/g/n/ac/ax 2×2 MIMO与蓝牙®5.3 BR/EDR/LE,支持Wi-Fi®上的1200Mbps PHY数据速率,和蓝牙®上的3Mbps PHY数据速率。WLAN部分支持PCIe 2.0接口,可选支持SDIO 3.0。蓝牙®部分支持高速4线UART接口(可选支持SDIO)和音频数据的PCM。  在软件开发上同样支持对于NXP i.MX Linux上的配置,Murata建议的评估硬件则是Embedded Artists的1XL M.2模块。  Murata的Type 2DL则是一款基于NXP IW611组合芯片组的小型高性能模块,支持Wi-Fi® 802.11a/b/g/n/ac/ax与蓝牙® 5.3 BR/EDR/LE,Wi-Fi®上达到601Mbps PHY数据速率,和蓝牙®上的2Mbps PHY数据速率。WLAN部分支持SDIO v3.0 DDR50接口,蓝牙®部分支持高速4线UART接口和用于音频数据的PCM。  Type 2DL的开发软件对于NXP i.MX Linux上支持的配置目前仍待定,Murata建议的评估硬件则为Embedded Artists的2DL M.2模块。  总 结  随着工业环境的复杂性和自动化需求的提升,准确的测距与定位技术在保障安全、提升生产效率以及实现资源优化管理方面的作用日益重要。通过实施杰出的测距与定位解决方案,如实时定位系统(RTLS)、激光测距技术和超宽带(UWB)技术,企业不仅能够大幅度提高运营效率,还能够在智能化管理方面获得竞争优势。  Murata生产多种UWB与WiFi/蓝牙模块,虽然测距与定位用例是“系统/解决方案”业务而不是模块业务,但有鉴于工业RTLS应用将是一个不断增长的市场,且需要定制和进行有限的扩展,因此Murata将可与市场上的这些第三方软件与厂商合作,积极切入这一领域。
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发布时间:2026-01-28 13:57 阅读量:298 继续阅读>>
新品 | <span style='color:red'>村田</span>首款中空结构低传输损耗LCP柔性基板
  株式会社村田制作所初次*将采用中空结构的LCP(液晶聚合物)柔性基板“ULTICIRC”实现商品化,并已开始量产。本产品通过在基板内部设置中空结构这一特色设计,实现了介电常数(Dk)低于2.0,并大幅降低传输损耗。由于新品具有兼顾薄型化和很低传输损耗的特点,可以为高频范围内的高速、大容量通信(如6G)的发展作出贡献。(*由村田调查得出,截至2025年12月9日。)  主要规格  初次在LCP柔性基板中采用中空结构,实现介电常数(Dk)低于2.0  兼顾薄型化和很低传输损耗,为高频范围内的高速、大容量通信作出贡献  采用专有的无胶工艺,以及气密性高的LCP,即使在中空结构下也能维持良好的耐湿性能  未来,6G预计将会使用FR3频段。FR3(Frequency Range 3)是预计将在6G中使用的频率范围,定义为约7GHz~24GHz。为了在这样的高频范围内实现高速、大容量通信,需要传输损耗很低的基板。  此外,为满足智能手机和通信设备小型化的需求,薄型且可灵活设计形状、适合节省空间的柔性基板的需求预计会增长。村田此前一直提供高频特性良好的LCP柔性基板,为了应对未来的6G提出的进一步的需求和挑战,研发并商品化了本产品。  一直以来,柔性基板的厚度减薄会导致其传输损耗增加。对此,本产品通过在基板内部设置空气层(下图),使介电常数相比村田以往产品更低,达到低于2.0,从而在实现薄型化的同时,兼顾很低的传输损耗。
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发布时间:2026-01-22 11:57 阅读量:401 继续阅读>>
活动预告 | <span style='color:red'>村田</span>面向多种定位场景的高性能GNSS定位融合解决方案
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发布时间:2026-01-13 13:12 阅读量:378 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>:工业设备电磁噪声对无线通信的影响及EMC对策
  近年来,运用IoT、AI、机器人和5G等前沿技术的智能工厂在制造业迅速普及。这些技术创新提高了自动化程度,节省了人力,并提高了生产效率。  然而,随着从传统的有线控制向无线控制的转变,确保工厂内部稳定的无线通信已成为一个重要的课题。特别是工业机器人和控制设备产生的电磁噪声对Wi-Fi、LTE和5G等无线信号造成干扰,可能会导致严重的运行问题,例如:  生产设备误动作  因通信错误而导致生产线停工  随着智能工厂的发展,电气和电子设备不仅需要正常运行,而且还需具备不对其他设备造成电磁干扰且不受外部干扰的能力。应对这些EMC(Electromagnetic Compatibility,电磁兼容性)风险对于维持稳定且有效的运行不可或缺。  01 智能工厂电磁噪声来源  智能工厂中潜在的对无线通信产生威胁的电磁噪声很多。在现在的生产现场,同时运行着多种多样的工业机器人、电机和控制设备,会产生从低频到GHz频带的多种电磁噪声。  测量结果也表明,这些噪声频带与Wi-Fi(2.4GHz/5GHz)、LTE和5G等无线通信频带重叠。  因此,在智能工厂中经常出现无线设备接收灵敏度不足和通信出错并威胁到其稳定有效地运行的情况。  表1 无线通信标准的频带  02 智能工厂潜在EMC风险  智能制造环境中,电磁噪声会带来两大风险:“外部干扰”和“设备自身的自干扰”。  首先是外部电磁噪声导致的误动作风险。  在工厂内的实验中,在无噪声环境中仅观察到了LTE信号。然而,在实际的工厂环境中,人们已经确认:信号和电磁噪声水平接近,接收灵敏度下降量可能会达到18dB。  其次,工业机器人和控制设备可能会产生“自干扰”。  自干扰(Self-Interference)是指设备自身发射的电磁波干扰其自身运行的现象,特别是在工业机器人和控制设备等复杂系统中,这可能会导致性能不足或意外行为。  设备自身产生的电磁噪声干扰其自身的运行,特别是DC-DC转换器(将直流电压转换为其他直流电压的装置),人们已经确认:DC-DC转换器会成为噪声源,电缆和金属外壳充当天线,导致接收灵敏度降低量可能会达到13dB。  03 工业机器人的噪声对策  要应对工业机器人电磁噪声,首先我们来分析EMI的产生机理。  工业机器人由三个要素组成:驱动部分(机械臂)、控制部分(包含电路板和DC-DC转换器在内的金属外壳)以及连接两者的电缆。  对电磁噪声源的调查表明,DC-DC转换器是主要的噪声源。而且,已确认电缆和金属外壳会起到像天线一样的作用,向周围辐射噪声。  因此,EMC对策应以下面两点为中心:  遏制来自DC-DC转换器的电磁噪声  预防噪声通过电缆和外壳传播  这些对策对于维持智能工厂中的无线通信质量和稳定运行不可或缺。  04 从案例中学习噪声对策  我们通过工厂现场的接收灵敏度改进,从实际事例中学习总结了对应噪声对策。  在实际生产现场,通过将静噪滤波器(扼流圈)插入DC-DC转换器的输出DC线路,无线通信性能得到了显著改进。具体而言,机器人工作时的LTE下限接收灵敏度改进了约11dB。噪声允许值参考了通用标准IEC61000-6-3(住宅和商业环境)  该对策之所以有效,是因为DC-DC转换器产生的高频噪声被滤波器的阻抗特性反射并返回到转换器侧,从而预防了其泄漏到输出侧。  选择滤波器时,重要的是考虑频率特性和插入损耗(由于插入滤波器而导致的信号衰减)等因素。  在本事例中,我们使用了村田制作所的LQW18CAR16(1.6×0.8×0.8mm,额定电流为1.3A)。另一种选择是村田制作所的BLM系列(铁氧体磁珠电感器),然而,其电流叠加特性与LQW系列不同,因此,请根据所需的噪声消除性能进行选择。  村田建议  静噪滤波器LQW18CAR16:  尺寸:1.6×0.8×0.8mm  额定电流:1.3A  LQW18CAR16  05 EMC标准的新近动向  适用于工业设备和机器人的EMC标准“CISPR11第7版”于2024年2月发布。与上一版(第6.2版)相比,新增了1至6GHz的发射限值。  今后,需要在更宽的频带范围内采取电磁噪声对策并符合相关标准,因此,在现场和设计部门双方及时掌握新近信息并采取实用的对策不可或缺。  在本文中,对实用的电磁噪声对策的思考方法和EMC标准的新近动向进行了相关解说。如有任意疑问或希望讨论具体事例,请随时联系我们。  06 总 结  随着智能工厂的发展,电磁噪声问题预计将在生产现场日益凸显。因此,更加强有力的EMC(电磁兼容性)对策不可或缺。为了有效应对这一问题,以下举措至关重要:  对工厂内的电磁噪声环境进行评估;  在工业设备和机器人中实施电子元件级别的噪声对策(特别是针对DC-DC转换器、电缆和外壳的对策)。  其中,电子元件级别的噪声对策应该是特别优先的事项之一。这是因为它直接影响无线通信的稳定性和设备的可靠性,在现场进行实际应对不可或缺。
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发布时间:2026-01-13 13:03 阅读量:348 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>首款,1210英寸、额定电压1.25kV、静电容达15nF的汽车用陶瓷电容器
  株式会社村田制作所初次*开发并开始量产了1210英寸(3.2×2.5mm)尺寸、额定电压1.25kV、具备C0G特性的、15nF静电容量的多层片式陶瓷电容器。该产品可用于车载充电器(OBC)及高性能民用电子设备的电源电路,有助于实现高效率的电力变换,并在高电压条件下稳定运行。(*由村田调查得出,截至2025年12月1日。)  主要特点  在1210英寸(3.2×2.5mm)尺寸、额定电压1.25kV且具备C0G特性的前提下,实现了15nF特大静电容量的多层片式陶瓷电容器。  1.25kV高耐压,适配SiC MOSFET。  C0G特性带来低损耗与稳定的电容值。  车载充电器(OBC)安装于电动汽车(EV)上,从外部电源为车载电池充电的装置。在电动汽车搭载的车载充电器以及民用设备的电源电路中,通常会包含用于高效电力变换的谐振电路,以及用于遏制电流、电压峰值的缓冲(吸收)电路。由于这两类电路中高电压与大电流反复作用,元件性能的轻微变化就可能导致效率下降、设备发热,进而可能引发工作异常或故障。因此,市场亟需具备在温度变化下性能稳定、损耗低且能承受高电压的电容器。  近年来,电源电路中的开关器件正从Si MOSFET向能够实现更高效率与高速开关的SiC MOSFET转移。开关半导体器件以高速对电流进行通断控制,实现电压与频率变换的,Si MOSFET采用硅半导体的电力控制用开关器件,多用于低至中耐压场景。SiC MOSFET是采用碳化硅的高耐压、高效率电力控制用开关器件,多用于超过1.2kV的场景,通常要求1.2kV的耐压规格,因此对额定电压高于该水平的电容器需求在增加。  为此,村田通过特有的陶瓷材料与内部电极薄层化技术,首次在1210英寸尺寸实现了额定电压1.25kV、具备C0G特性、静电容量为15nF的本产品,并已开始量产。借助C0G特性的低损耗及电容随温度变化的稳定性,本产品适用于谐振电路与缓冲(吸收)电路。
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发布时间:2026-01-07 10:25 阅读量:415 继续阅读>>
高绝缘、低漏电、高可靠!<span style='color:red'>村田</span>新一代DC-DC转换器,是如何做到的?
  在医疗、工业与能源领域,设备对电源性能与可靠性的要求日益提高。无论是工业和能源中的储能系统、可再生能源设施,还是直接接触人体的医疗设备,这些高性能应用都依赖具备高绝缘性与高可靠性的DC-DC转换器,以保障电子设备更高效、稳定地运行。  村田针对高性能市场,推出了新一代表面贴装型小型化DC-DC转换器“NXJ1T系列”。该产品具有4.2kV DC高绝缘耐压、低漏电流及高可靠性。  NXJ1T系列主要特性  高绝缘性能、低漏电流设计及高可靠性:有助于提高应用场景的可靠性和安全性。  效率提升:实现了约80%的效率,并且支持低开关频率(500kHz至2MHz)。  小型化设计:尺寸为13.70mm(L)*10.55mm(W)*4.04mm(H),有助于节省设备空间。  符合与安全和医疗相关的标准:本产品支持UL62368和2ANSI/AAMI ES60601-1。  高绝缘、低漏电、高可靠:如何做到?  村田的这款新一代DC-DC转换器,是怎么做到高绝缘、低漏电、高可靠的呢?  首先,NXJ1T系列具有高绝缘耐压优势,一个主要原因是其得益于村田专有的封装制造技术。  这款小型化表面贴装型的DC-DC转换器,采用了村田专有的创新绕组技术”Block Coil“,在紧凑的封装内实现高隔离耐压,即使开关或控制器发生故障,也能形成隔离屏障,从而实现了出众的热性能、机械性能和绝缘性能,加强了产品的安全性。村田专有的创新绕组技术”Block Coil“,在紧凑的封装内实现高隔离耐压  传统的DC-DC转换器采用隔离材料形成隔离屏障,树脂灌封层内部的微小局部放电可能导致微孔的形成,这些微孔随着时间的推移而聚结,导致隔离屏障的永久性击穿,从而使任意的高压放电都能够从输出端传导到输入端,反之亦然。  这款新型转换器模塑封装所采用的实心隔离材料,具有远超传统转换器好几倍的局部放电耐受能力。即使发生放电,依然能够维持隔离屏障的完整性,有效遏制微孔的产生。  其次,传统的DC-DC转换器通常采用双绞线绕制的变压器,线圈间距较近,容易导致较高的电容耦合。这意味着输出侧开关产生的任意噪声都可能被反射至输入电路。这可能导致控制电路出现误触发,从而需要使用更多的滤波元件,进而增加成本。  而这款新型转换器内的变压器则采用实心骨架上的独立绕组,可实现行业内居先的低绕组间容抗,形成高频隔音屏障,其共模瞬态抗扰度(CMTI)超过200kV/uS。  通过村田专有的封装技术,NXJ1T实现了更优的热性能表现,产品能够承受1,000次以上的-40°C至125°C的温度循环测试。更强的热循环表现能够使其具有更长的使用寿命。  此外,NXJ1T系列的封装能预防粉尘和细小颗粒侵入,保护内部器件及电路,确保更高的可靠性。因此,能够应对从工业和能源领域到医疗领域的大量应用。  需要进一步指出的是,这些性能优势都得以集成在这个行业标准封装中。NXJ1T采用符合行业标准的封装尺寸,且向后兼容现有的表面贴装方案,不需要变更设计即可实现更强的性能。
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发布时间:2025-12-22 11:34 阅读量:405 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>:笔记本电脑MLCC啸叫问题分析与优化对策
  传统电子设备中使用了很多钽电容器和铝电解电容器,但近年来由于产品小型化和可靠性等问题,已逐步被陶瓷电容器替换。随着电子设备的多功能化和静音化的发展,在笔记本电脑、智能手机(手机)、汽车导航系统、无线充电等的电源电路中,以前不起眼的陶瓷电容器产生的“啸叫(声音)”已成为设计方面的一个大问题。  在笔记本电脑中,由电源线上使用的陶瓷电容器产生的“啸叫(声音)”有时会成为问题。如果将工作模式改为睡眠状态/待机画面等,笔记本电脑的内部动作将发生变化,因此“啸叫(声音)”的音量会根据工作模式而改变,听到的感受也会有所不同。  本文对笔记本电脑电源线中的电容器产生的“啸叫(声音)”的对策、评估方法以及产生机制进行介绍。  笔记本电脑“啸叫”  笔记本电脑中易于发生“啸叫(声音)”的工作模式,以下三种比较常见:  1.睡眠模式(降压转换器:PFM模式)  2.液晶背光(升压转换器:PWM调光)  3.摄像头模式/重负载模式(间歇工作)  笔记本电脑中易于发出“啸叫(声音)”的电容器在哪个位置?笔记本电脑中的电源线(DC-DC converter的一次侧)多使用电容器。若在该电源线上使用陶瓷电容器时,有时会产生啸叫。笔记本电脑电源线的简图(示意图)笔记本电脑的电路图(简图)  一般来说,容易产生“啸叫(声音)”的电容器具有以下几个特点:  1.电容器尺寸大。  2.静电容量大。  3.线电压和电压变动(电流变动)大。  4.同一条线上安装了多个符合上述内容的  陶瓷电容器。  总的来说,笔记本电脑电源线上的电容器容易产生“啸叫”的原因如下:  1.电源线电压为10~20V,比较高。  2.为了给CPU、摄像头、RF模块等各电路供电,电压容易发生变动。  3.如果元件尺寸/静电容量较大,由于施加电压而导致的介电质膨胀/收缩也会变大。  啸叫产生机制  为什么陶瓷电容器会产生“啸叫(声音)”?下面对啸叫产生机制和本公司进行的和啸叫评估方法进行说明。    啸叫的产生机制  多层陶瓷电容器上使用的铁电体需要有压电性。存在电场时,发生失真,由于芯片膨胀、收缩,产生“啸叫(声音)”。  采用啸叫对策的效果  与笔记本电脑中易于发生啸叫的工作模式/具有高声压级的工作模式——睡眠状态/待机画面相关的啸叫对策效果示例。  电源线上的电容器对应效果  如果在电源线中使用陶瓷电容器时产生啸叫,可以通过对产生啸叫的电容器采取啸叫对策来降低声压级——效果对比见上图。当然,改良啸叫问题的第一步,是进行电路啸叫问题的评估。  啸叫的评估  啸叫的评估方法主要是以下两种:  1.声压级测量  2.电压变动测量  既然“声音”就是问题所在,那么“声压级”就是主要的测量对象。电波暗箱中使测量物体处在工作状态,通过话筒,用声级计测量声压级。此外,为了评估和对策,用FFT分析仪确认声压级的频率特性。  声压级测量  为了调查产生啸叫的电容器,我们还可对“电压变动”进行测量。在被测物处于工作状态时,确认查电容器上是否施加了可听频率范围(20Hz~20kHz)内的纹波电压。  电压变动测量  声压级和电压变动有什么关系呢?  如果施加在电容器上的电压变动的频谱在与声压级的频率特性相同的频率时变高(下图红色虚线框内),则可以确定该电容器是产生啸叫的原因。  关于声压级和电压变动关系  案例:笔记本电脑电源线  将笔记本电脑的工作模式改变为睡眠模式/待机画面后,笔记本电脑内部的动作会发生变化,因此声压级/电压变动也会发生变化。操作模式不同,声压级也不同,所以,有必要对正在发生啸叫的工作模式和容易发生啸叫的工作模式分别进行评估。  操作模式不同,声压级也不同  下图为电源线中作为啸叫对策对象的电容器的简化电路图。粉色框表示电源线中容易产生啸叫的电容,是采取啸叫对策的对象。  电源线中作为啸叫对策对象的电容器(简化电路图)  在通过DC-DC转换器分支到各电路之前,它们在同一条电源线上,电压变动几乎相同。因此,有必要针对该电源线上的全部电容器采取预防啸叫的对策。  电源线的啸叫对策不是替换部分电容器,而是将电容器全部替换为防啸叫产品,从而可以将声压级进一步降低。  按照电路[A-C]的顺序,将普通电容器替换为防啸叫产品。  通过增加替换为防啸叫产品的电容器数量,逐渐降低声压级。  替换评估:  本次评估使用的电容器产品为村田制作所的以下两款MLCC:  对策前:  普通MLCC GRM31MR61E106KA01  对策后:  防啸叫产品 KRM31FR61E106KH01  睡眠和待机状态下的效果如下  睡眠状态的替换评估数据  待机画面的替换评估数据  防啸叫产品介绍  了解了啸叫的原因及相应对策,才能正确选择防啸叫产品。在村田公司,如果因陶瓷电容器的影响而产生了啸叫问题,会根据影响啸叫的原因提出使用防啸叫产品和元件配置等方面的建议,以应对改善啸叫问题。  啸叫的原因及对策  对策1:带金属端子MLCC  控制圆角以使其难以将振动传递到电路板,可以使用带有金属端子的类型,比如村田的KRM系列带金属端子多层陶瓷电容器,通过端子板等将陶瓷电容器浮起安装在电路板上,从而抑制振动向电路板传递。  村田的KRM系列带金属端子多层陶瓷电容器  对策2:带内插式基板低啸叫MLCC  控制圆角以使其难以将振动传递到电路板,也可以使用带内插式基板低啸叫片状多层陶瓷电容器,比如村田的ZR*系列。通过将陶瓷电容器贴装在插入板上,抑制电容器振荡传播的类型。  村田的ZR*系列带内插式基板低啸叫片状多层陶瓷电容器  对策3:使用不易产生啸叫的材料  使用不易产生啸叫的材料,比如村田的ECAS系列聚合物铝电解电容器。聚合物铝电解电容器的材料和结构都与陶瓷电容不同,因此该类型不会因电容而产生失真。  ECAS系列聚合物铝电解电容器  以上三种对策产品的参数和应用的对比如下图:  产品对比  总结  啸叫产生的机制  对电容器施加电压时,电路板会随着电压的振幅而振动,当振幅的周期位于可听频率范围(20Hz~20kHz)时,由电容器产生的啸叫就会作为“刺耳的声音”成为问题。  啸叫的评估方法  由于问题是“声音”,所以我们对声压级进行测量和评估并确认了替换效果。  仅靠声压级无法确定啸叫是否是由电容引起的。为了确认啸叫的产生机制,必须对电压变动进行测量和评估。(如有必要,还要对电路板的位移量进行测量和评估。)  笔记本电脑易发生啸叫的工作模式  笔记本电脑中易于发生啸叫的工作模式有三种:  (1)睡眠模式(降压转换器:PFM模式);  (2)液晶背光(升压转换器:PWM调光);  (3)摄像头模式/重负载模式(间歇工作)。  易于产生啸叫的电容器  易于产生啸叫的电容器通常有几个“特征”:  (1)电容器尺寸大;  (2)静电容量大;  (3)线电压和电压变动(电流变动)大;  (4)同一条线上安装了多个符合上述内容的陶瓷电容器。  在笔记本电脑中,电容器用于电源线(DC-DC转换器的一次侧)。电源线的电压一般较高,给功率较大的电路供电,所以容易产生电压变动,因此,这一部分易于产生啸叫。  本文讨论了笔记本电脑的替换评估方案。工作模式改变后,笔记本电脑内部的动作会发生变化,声压级/电压变动/电路板的位移量也会发生变化,因此有必要对每种易于产生啸叫的工作模式分别进行评估。在电源线(DC-DC转换器的一次侧)中使用了多个陶瓷电容器时,不是对电源线的部分电容器实施啸叫对策,而是将该电源线上的所有电容器全部替换为防啸叫产品,从而可以进一步降低声压级。
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发布时间:2025-12-10 13:23 阅读量:550 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>产品推荐 | 植入式医疗设备专用电容器
  从智能手机、LED照明等消费电子,到混合动力汽车、电动汽车,乃至对可靠性要求极高的航空航天与医疗设备,村田电容器都是其中至关重要的电子元件。  然而,民用消费电子与医疗(尤其是植入式设备)、车载等高性能设备,在可靠性理念上截然不同。前者侧重于成本控制,而后者则将可靠性置于首位,追求零缺陷。此外,两者在使用环境、寿命要求和评价标准上也存在显著差异。  在此为你介绍本公司的优势、医疗设备专用产品的概念以及代表性医疗设备专用电容器产品。  01 村田医疗设备专用电容器系列  村田针对医疗设备专用的电容器有很多代表性的产品医疗设备种类繁多,专用于“植入式医疗设备”与“便携式&可穿戴型医疗设备”的具有代表性的特色电容器产品包括:  植入式医疗设备的GCH/GCR系列。该系列电容器应用的医疗设备包括脑深部神经刺激装置、胃刺激装置、人工耳蜗、足下垂、心脏除颤器、起搏器、胰岛素泵等;  便携式&可穿戴型医疗设备的GRM系列,应用实例包括超声波回波、心电图、血气分析仪等。  下面主要介绍应用在植入式医疗设备的GCH/GCR系列。  02 植入式医疗设备 — GCH/GCR系列  植入式医疗设备种类繁多,比如脑深部神经刺激装置、胃刺激装置、人工耳蜗、足下垂、心脏除颤器、起搏器、胰岛素泵。植入式医疗设备的电路可以分为生命支持电路与非生命支持电路,村田专用于植入式医疗设备的电容器有GCH系列和GCR系列,其中村田建议GCR系列使用生命支持电路,GCH使用非生命支持电路。  非生命支持电路用于植入式诊断、植入式医疗康复、植入式神经刺激等。植入式医疗设备中的电路,由于故障而导致设备的功能下降或停止时,不会直接影响人的生命。植入式医疗设备  以心脏起搏器为例,起搏器这类植入式医疗设备需要植入体内,因此需解决通过设备小型化降低人体负担的课题(低侵袭化),近年来,小型化需求日益增长。鉴于此,本公司开发了可满足医疗标准的多层陶瓷电容器并完成商品化,其专用于植入式医疗设备,具备小型、大容量且高可靠性的特点。由此实现了植入式医疗设备的高密度设计,并为设备的进一步小型化做出了贡献。  村田对专用于植入式医疗设备的GCH/GCR系列实施了筛查,相比民生设备用MLCC的初始故障率低。此外,亦进行了延长寿命的设计。在耐湿负荷试验、热冲击循环等方面,民生设备用MLCC与高可靠性设备用MLCC的规格有很大不同。  03 GCH使用电路实例 — 心脏起搏器  下图是心脏起搏器(Pace Maker的)电路示意。C1为电池的储能电容器,C2是CPU去耦电容,C3是放电电路储能电容。心脏起搏器(Pace Maker)电路示意  这里,我们推荐村田的GCH系列:  C1 : 电池的储能电容  工作电压:1.8~3.6V  标称电压:6.3V~10V  容值范围:1~2.2uF  村田推荐:  GCH188R70J225KE01#(0603/6.3V/2.2uF)  GCH188C71A225KE01#(0603/10V/2.2uF)  C2 : CPU去耦电容  工作电压:0.9~1.2V  标称电压:6.3V~10V  容值范围:10~47uF  村田推荐:  GCH188R60J106ME11#  (0603/6.3V/10uF)  GCH188R61A106ME11#  (0603/10V/10uF)  C3 : 放电电路储能电容  工作电压:10~20V  标称电压:16V or 25V  容值范围:2.2~10uF  村田推荐:  GCH31CR71C106KE01#  (1206/16V/10uF)  GCH188R61C475KE11#  (0603/16V/4.7uF)  村田的GCH系列不断扩充小型、高容量产品系列,以期为植入式医疗设备的进一步小型化做贡献。  总结 :村田电容器的优势  村田电容器的优势在于持续的开发能力。  村田追求的小型大容量化重点在于电介质层的薄层化技术。确立了可高精度控制陶瓷粉体颗粒大小和形状及高密度且均匀分布的加工技术。更轻薄、更小巧、更准确。村田将继续开发高精尖电容器产品。
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发布时间:2025-12-04 16:00 阅读量:507 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>:基于多层LCP基材的低损耗超宽带天线设计与性能优
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发布时间:2025-11-26 14:09 阅读量:465 继续阅读>>

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