一种降低叠层电容啸叫的电源电路及电路板的制作方法

本发明涉及电子电路，尤其涉及一种降低叠层电容啸叫的电源电路及电路板。

背景技术：

1、随着近年来电子产品的尺寸都是往小型化和轻薄化的方向发展，在电路结构中，逐渐开始使用叠层型电容器替代薄膜电容。此外，为了追求产品的薄型化，要求产品的电路板高度越来越低，元器件也开始进行低厚度化和表面贴装化的研究设计。同时，在中高压领域，作为开关电源节省能耗的手段之一，使用叠层电容器能够在待机时间内降低电力消耗。但是，由于叠层电容的特性，当电容器上施加的电压达到一定的值后，便会产生逆压电效应。逆压电效应是指，对具有压电特性的介质材料施加电压时，该介质材料产生机械应力，发生形变。

2、请参照图1所示，图1为逆电压效应的原理图。当在电介质极化方向施加电场后，这些电介质会产生几何形变，如图1中所示，电介质在叠层方向(即z轴方向)以及x轴和y轴方向发生了伸缩。对于片式叠层陶瓷电容器(英文：multi-layer ceramic capacitor，缩写为mlcc)而言，以下简称叠层电容。由于其电介质为陶瓷，陶瓷属于强介电性材料，当叠层电容焊接在电路板上，在电介质极化方向上施加电场之后，其在叠层方向以及与电路板平行方向将发生伸缩变形，电容的形变会拉动电路板，从而导致电路板的表面发生振动。如果振动频率在人耳可听的频率范围内(20hz- 20khz)，人耳就会听到“吱吱”的啸叫声音。即使叠层电容和电路板的振幅很小，仅1pm-1nm，但是振动发出的声音也足够大到人耳能分辨。对于电子产品而言，存在电容啸叫时，将会导致产品性能下降，影响用户体验，并且影响市场竞争力。

3、为了降低电容啸叫，目前常用的做法是将叠层电容更换为钽电容或者电解电容，但是这样将会增加电容的体积，不利于产品往小型化和轻薄化的方向发展。因此，亟需要一种降低叠层电容啸叫的方法，其能实现电子小型化的同时，有效降低电容啸叫。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本技术提供一种降低叠层电容啸叫的电源电路，该电源电路通过更换电源电路中的器件，使得输入端和输出端的纹波更小，进而降低电容啸叫；并且更换后器件的性能特点决定其发生电容啸叫的概率更低。

2、第一方面，本技术提供一种降低叠层电容啸叫的电源电路，其特征在于，所述电源电路包括输入电容模块、电源芯片模块、功率电感模块和输出电容模块；其中，所述输入电容模块用于对输入端进行滤波，降低电源电路输入端的纹波；所述电源芯片模块用于结合所述功率电感模块和所述输出电容模块，输出稳定的输出电压；所述功率电感模块用于存储能量；所述输出电容模块用于存储能量，并对输出端进行滤波；所述电源电路中还设置有调节模块，通过更换所述调节模块中的器件，降低电源电路中的电容啸叫。

3、采用本技术中提供的方法，具有如下优势：通过更换电源电路中的器件，使得输入端和输出端的纹波更小，进而降低电容啸叫；并且更换后器件的性能特点决定其发生电容啸叫的概率更低。

4、优选地，所述电源电路的输入电容模块包括滤波器，所述滤波器用于滤除输入端的纹波。通过输入电容中的滤波器和输入电容中的电容共同作用，能显著地提高对输入纹波的滤波效果，减少输入纹波对输入电容模块中电容的影响。

5、优选地，所述输入电容模块包括第一调节模块，通过更换所述第一调节模块中的器件，降低电源电路中所述输入电容模块的电容啸叫。

6、优选地，在对所述第一调节模块中的器件进行更换时，所述第一调节模块用于确定所述第一调节模块中电容容值大小，当所述第一调节模块中包括第一电容，且所述第一电容的容值大于等于1uf 时，将所述第一电容替换为第二电容，其中，所述第二电容的封装尺寸大于所述第一电容的封装尺寸。通过实验结果表明，对于相同容值的叠层电容，封装的尺寸越大，则啸叫声越小；通过将输入电容模块中的电容更换为封装尺寸更大的电容，将会降低电容的啸叫。

7、优选地，所述第二电容的耐压值大于所述第一电容的耐压值。通过实验结果表明，耐压值越大，则啸叫声越小；通过将输入电容模块中的电容更换为耐压值更大的电容，将会降低电容的啸叫。

8、优选地，在对所述第一调节模块中的器件进行更换时，所述第一调节模块用于确定所述第一调节模块中电容的连接方式及容值大小，当所述第一调节模块中包括第三电容和第四电容，所述第三电容与所述第四电容并联，且所述第三电容的容值和所述第四电容的容值均大于等于1uf，将所述第三电容和所述第四电容替换为第五电容，所述第五电容的封装尺寸大于所述第三电容的封装尺寸，所述第五电容的封装尺寸大于所述第四电容的封装尺寸。当用一个电容更换电路中的多个电容时，具有如下优点：(1)单个电容的封装尺寸比更换之前的单个电容大，能降低电容啸叫；(2)单个电容的面积小于更换之前多个电容的面积之和，有助于减小布局面积。

9、优选地，在对所述第一调节模块中的器件进行更换时，所述第一调节模块用于确定所述第一调节模块中电容的容值大小，当所述第一调节模块中包括第六电容，所述第六电容的容值小于1nf且所述第六电容不为np0电容时，将所述第六电容更换为np0电容。 np0电容的电致伸缩变形很小，产生电容啸叫的可能性较低，对于容值较小的电容，选择np0电容将降低发生电容啸叫的可能性。

10、优选地，所述功率电感模块设置有第二调节模块，所述第二调节模块包括功率电感，当电源电路的斩波波形质量较差时，所述第二调节模块用于提高所述功率电感的电感值。通过提升功率电感的电感值，提升斩波波形的质量，从而减少输出纹波对电容的影响，减小可能存在的电容啸叫。

11、优选地，所述输出电容模块包括第三调节模块，所述第三调节模块用于提高所述第三调节模块中容值最大的电容值。输出电容包括多个并联的电容器，这些并联的电容器包括大中小不同的容值，一般大容值电容器用于滤除纹波效果较好，小容值电容器用于滤除高频噪声效果较好；因此，提升容值最大的电容值，可以提升对输出纹波的滤波效果，减小纹波对电容啸叫的影响。

12、第二方面，本技术提供一种降低叠层电容啸叫的电路板，其特征在于，所述电路板用于承载上述的电源电路；所述电路板中包括第一电容安装区，所述第一电容安装区中设置有至少一个电容；所述第一电容安装区的至少两条侧边与所述电路板中的其他区域之间设置有隔离槽，所述隔离槽用于隔离所述第一电容安装区与所述电路板中的其他区域。当设置隔离槽之后，当叠层电容因为逆电压效应产生振动时，其仅会带动电容安装区发生振动，由于存在隔离槽，电容振动的大部分能量无法传导到其他区域，这样将会有效地降低电路板其他区域的振动，减小甚至消除电容啸叫。

13、优选地，所述第一电容安装区设置于所述电路板的边缘。当电容安装区布局在电路板的边缘时，可以有效地减小振动面积，降低电容啸叫。

14、优选地，所述第一电容安装区设置有第七电容和第八电容，所述第七电容安装于所述第一电容安装区的一面，所述第八电容安装于所述第一电容安装区的另一面，所述第七电容和所述第八电容对称放置。当电容器在电路板两侧对称放置时，将抵消两面上电容振动引起的电路板振动，减小电容啸叫。