<p>智能手机的GSM用PA电源中搭载钽电容的例子有很多。本文将对智能手机上搭载的钽电容（以下称为Ta电容器）替换为多层陶瓷电容器（以下称为MLCC）进行评估。</p>
<h3><strong>1. 关于评估对象</strong></h3>
<p>购买市场上出售的智能手机进行评估。电池电路的配线图的一部分（本公司自行解析的结果）如下图所示。</p>
<p>如图所示，Ta电容器连接在GSM用PA的电源附近。</p>
<p><img alt="电池电路的配线图" data-entity-type="file" data-entity-uuid="ee38ee24-1589-46d0-ab62-82c11dd2e816" src="/sites/default/files/inline-images/%E7%94%B5%E6%B1%A0%E7%94%B5%E8%B7%AF%E7%9A%84%E9%85%8D%E7%BA%BF%E5%9B%BE.jpg" /></p>
<h3><strong>2. Ta电容器的替换方案</strong></h3>
<p>替换方案如下所示。替换产品选择啸叫对策用MLCC、ZRB18系列。如下面贴装照片所示，贴装面积减少50%。</p>
<p><strong>【替换方案】</strong></p>
<p>C1：Ta电容器100uF/3216size×1pcs→ 啸叫对策用MLCC 22uF/6.3V/1608size×2pcss</p>
<p><img alt="替换方案" data-entity-type="file" data-entity-uuid="17bd125a-4e55-40a2-9e6c-4c2dba7caa32" src="/sites/default/files/inline-images/%E6%9B%BF%E6%8D%A2%E6%96%B9%E6%A1%88.jpg" /></p>
<h3><strong>3.Ta电容器替换评估</strong></h3>
<p>替换前后对以下特性进行了确认。</p>
<p><img alt="评估项目" data-entity-type="file" data-entity-uuid="8ebe6293-2c3d-407e-9271-3f98de7ceb57" src="/sites/default/files/inline-images/%E8%AF%84%E4%BC%B0%E9%A1%B9%E7%9B%AE.jpg" /></p>
<p>1）发射特性</p>
<p>PA电源的电容器会影响发射信号质量，在替换电容器时需要确认发射特性。<br />
</p>
<p>2) 电压变动</p>
<p>因为电源线的阻抗发生变化，噪声重叠也有可能发生变化，所以需要确认电源线的电压变动。<br />
</p>
<p>3) 啸叫评估</p>
<p>GSM PA是在可听频率（217Hz）下的突发模式工作，所以需要进行啸叫评估。在此，对音压级进行评估。</p>
<h3><strong>4.发射特性和电压变动评估</strong></h3>
<p>在下图的测量中，进行发射特性和电压变动的评估。</p>
<p><img alt="测量系统" data-entity-type="file" data-entity-uuid="54ab55ad-12d8-4342-bb56-86dd423886a9" src="/sites/default/files/inline-images/%E6%B5%8B%E9%87%8F%E7%B3%BB%E7%BB%9F.jpg" /></p>
<p>・<strong>发射特性的结果(1)</strong></p>
<p>＜发射特性 GSM850MHz GSM900MHz mode＞</p>
<p><img alt="替换后的发射特性满足GSM标准！" data-entity-type="file" data-entity-uuid="93ee2dc6-616a-4032-8e12-7695fd1b1221" src="/sites/default/files/inline-images/%E6%9B%BF%E6%8D%A2%E5%90%8E%E7%9A%84%E5%8F%91%E5%B0%84%E7%89%B9%E6%80%A7%E6%BB%A1%E8%B6%B3GSM%E6%A0%87%E5%87%86%EF%BC%81.jpg" /></p>
<p>替换后的发射特性满足GSM标准！</p>
<p>・<strong>发射特性的结果(2)</strong></p>
<p>＜发射特性 GSM1800MHz GSM1900MHz mode＞</p>
<p><img alt="发射特性的结果" data-entity-type="file" data-entity-uuid="a572ed91-ef92-4d40-b949-f20e39896328" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%8F%91%E5%B0%84%E7%89%B9%E6%80%A7%E7%9A%84%E7%BB%93%E6%9E%9C.jpg" /></p>
<p>替换后的发射特性满足GSM标准！</p>
<p>・<strong>电压变动结果(1)</strong></p>
<p>＜GSM850MHz模式、GSM900MHz模式的电压变动结果＞</p>
<p><img alt="电压变动结果" data-entity-type="file" data-entity-uuid="62a1d45d-07bd-4880-9782-19215ac0267e" src="/sites/default/files/inline-images/%E7%94%B5%E5%8E%8B%E5%8F%98%E5%8A%A8%E7%BB%93%E6%9E%9C.jpg" /></p>
<p>重叠在电源线上的噪声等级变小！！ (改善7～8%)</p>
<p>・<strong>电压变动结果(2)</strong></p>
<p>＜GSM1800MHz模式、GSM1900MHz模式的电压变动结果＞</p>
<p><img alt="电压变动结果(2)" data-entity-type="file" data-entity-uuid="60821cf6-97b0-4042-8c9c-f3a1bb5da3b3" src="/sites/default/files/inline-images/%E7%94%B5%E5%8E%8B%E5%8F%98%E5%8A%A8%E7%BB%93%E6%9E%9C%282%29.jpg" /></p>
<p>重叠在电源线上的噪声等级变小！！ (14～22%改善)</p>
<h3><strong> 5.啸叫评估</strong></h3>
<p>用下图所示的测量系统评估音压级。<br />
评估时，首先评估相同容量的通用品MLCC，然后评估了啸叫对策产品。</p>
<p><img alt="音压级波形" data-entity-type="file" data-entity-uuid="2cfd8198-060e-470f-83d5-8d56e748ffe4" src="/sites/default/files/inline-images/%E9%9F%B3%E5%8E%8B%E7%BA%A7%E6%B3%A2%E5%BD%A2.jpg" /></p>
<p><strong>【音压级的结果】</strong></p>
<p><img alt="音压级改善几乎相同" data-entity-type="file" data-entity-uuid="cd281a60-178f-4568-9e67-3531d290f907" src="/sites/default/files/inline-images/%E9%9F%B3%E5%8E%8B%E7%BA%A7%E6%94%B9%E5%96%84%E5%87%A0%E4%B9%8E%E7%9B%B8%E5%90%8C.jpg" /></p>
<p>音压级改善几乎相同。（无显著性差异）</p>
<h3><strong>6.评估结果总结</strong></h3>
<p>对连接在电池电路的GSM用PA电源线的Ta电容器的替换评估。<br />
本次置换评估中，对GSM通信时的①发射特性、②蓄电池的电压变动和③啸叫进行评估。</p>
<p>1）发射特性</p>
<p>发射特性与初期几乎一致。符合GSM标准。<br />
</p>
<p>2) 电压变动评估</p>
<p>电压变动⊿V比初期小7～22%。<br />
</p>
<p>3) 音压级评估</p>
<p>音压级和使用Ta电容相比实现了同等水平。</p>
<h3><strong>7.替换成MLCC的优势</strong></h3>
<p>还有其他替换成MLCC的优势吗？如下所示。</p>
<p><img alt="替换成MLCC的优势" data-entity-type="file" data-entity-uuid="3460e900-b77b-426d-8354-6dbabd47ad9d" src="/sites/default/files/inline-images/%E6%9B%BF%E6%8D%A2%E6%88%90MLCC%E7%9A%84%E4%BC%98%E5%8A%BF.jpg" /></p>
<p><strong>【特性方面的优势】</strong></p>
<p><img alt="特性方面的优势" data-entity-type="file" data-entity-uuid="62c7f607-ebde-4ac1-96ea-726308ed5e83" src="/sites/default/files/inline-images/%E7%89%B9%E6%80%A7%E6%96%B9%E9%9D%A2%E7%9A%84%E4%BC%98%E5%8A%BF.jpg" /></p>
<p>由上图可知，大于100kHz频率时，与Ta电容器（MnO2) 100uF相比，尽管MLCC 22uF的静电容量小，但其阻抗更小。这是因为MLCC的ESR、ESL更小。</p>
<p>可以说在高频带域，MLCC的静噪效果更佳明显！！</p>
<p>【自发热（纵轴） vs. 纹波电流（横轴）】</p>
<p><img alt="自发热（纵轴） vs. 纹波电流（横轴）" data-entity-type="file" data-entity-uuid="851c891c-4748-4d9e-926c-d6950a91f5fb" src="/sites/default/files/inline-images/%E8%87%AA%E5%8F%91%E7%83%AD%EF%BC%88%E7%BA%B5%E8%BD%B4%EF%BC%89%20vs.%20%E7%BA%B9%E6%B3%A2%E7%94%B5%E6%B5%81%EF%BC%88%E6%A8%AA%E8%BD%B4%EF%BC%89.jpg" /></p>
<p>MLCC因为低ESR，所以自发热变小。</p>
<p>【直流击穿电压特性】</p>
<p><img alt="直流击穿电压特性" data-entity-type="file" data-entity-uuid="3ae37bfd-dde3-4ca5-9d13-84f850a4a5bb" src="/sites/default/files/inline-images/%E7%9B%B4%E6%B5%81%E5%87%BB%E7%A9%BF%E7%94%B5%E5%8E%8B%E7%89%B9%E6%80%A7.jpg" /></p>
<p>MLCC耐异常电压！！</p>
<h3><strong>8.总结</strong></h3>
<p>对GSM用PA电源线的Ta电容器的替换进行评估。</p>
<p>此外，为您介绍了替换成MLCC的优势。</p>
<p>发射特性•电压变动•啸叫对策</p>
<ul>
<li>电压变动⊿V比初期改善7～22%。</li>
<li>发射特性与初期几乎一致。符合GSM标准。</li>
<li>音压级和初期具有同等水平。</li>
</ul>
<p>替换成MLCC的优势</p>
<ul>
<li>MLCC因为低ESR•ESL，所以静噪效果明显。 </li>
<li>MLCC因为低ESR，所以自发热小。 </li>
<li>MLCC耐电压高。</li>
</ul>
<p>本文的替换方案如下所示。</p>
<p>替换方案 C1：Ta电容器100uF/3216size×1pcs → 啸叫对策用MLCC 22uF/6.3V/1608size×2pcs</p>
<p>替换产品型号：ZRB18AR60J226ME01</p>
<p>置请考虑替换方案。期待合作。</p>