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話說(shuō)電容之七:電容的等效串聯(lián)電阻ESR

發(fā)布于:2021-05-28

     普遍的觀點(diǎn)是:一個(gè)等效串聯(lián)電阻(ESR)很小的相對(duì)較大容量的外部電容能很好地吸收快速轉(zhuǎn)換時(shí)的峰值(紋波)電流。但是,有時(shí)這樣的選擇容易引起穩(wěn)壓器(特別是線性穩(wěn)壓器LDO)的不稱定,所以必須合理選擇小容量和大容量電容的容值。永遠(yuǎn)記住,穩(wěn)壓器就是一個(gè)放大器,放大器可能出現(xiàn)的各種情況它都會(huì)出現(xiàn)。
 
     由于DC/DC轉(zhuǎn)換器的響應(yīng)速度相對(duì)較慢,輸出去耦電容在負(fù)載階躍的階段起主導(dǎo)的作用,因此需要額外大容量的電容來(lái)減緩相對(duì)于DC/DC轉(zhuǎn)換器的快速轉(zhuǎn)換,同時(shí)用高頻電容減緩相對(duì)于大電容的快速變換。通常,大容量電容的等效串聯(lián)電阻應(yīng)該選擇為合適的值,以便使輸出電壓的峰值和毛刺在器件的Dasheet規(guī)定之內(nèi)。

     高頻轉(zhuǎn)換中,小容量電容在0.01uF到0.1uF量級(jí)就能很好滿足要求。表貼陶瓷電容或者多層陶瓷電容(MLCC)具有更小的ESR。另外,在這些容值下,它們的體積和BOM成本都比較合理。如果局部低頻去耦不充分,則從低頻向高頻轉(zhuǎn)換時(shí)將引起輸入電壓降低。電壓下降過(guò)程可能持續(xù)數(shù)毫秒,時(shí)間長(zhǎng)短主要取決于穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)增益和提供較大負(fù)載電流的時(shí)間。

    用ESR大的電容并聯(lián)比用ESR恰好那么低的單個(gè)電容當(dāng)然更具成本效益。然而,這需要你在PCB面積、器件數(shù)目與成本之間尋求折衷。


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