为什么有些开关稳压器需要钽电容或电解电容而不是陶瓷电容?

电器工程 电容器 开关模式电源
2022-01-03 15:35:40

我在看这个开关稳压器:http ://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2675.pdf 。

对于其输入和输出电容器,它建议使用钽或电解电容器。它在第9.2.1.2.4节中提到,输入端的陶瓷电容器会导致振铃。诚然,我不必制作很多电源,但我用过的那些对陶瓷很好。

我问是因为我的空间有限,并且相同值和额定电压的陶瓷电容器要小得多。为什么数据表中只指定钽电容和电解电容?

1个回答

为了设计稳定的稳压器,必须了解输出负载的性质。在过去,当陶瓷电容难以用于大电容时,大多数稳压器依赖钽或铝电解电容作为输出滤波器。这些具有中等高的ESR。因此,稳压器被设计为在具有相对较高 ESR 输出上限的情况下保持稳定。在这样的旧监管机构中,低 ESR 上限可能不稳定。

在 90 年代后期很难找到钽电容时,许多 IC 制造商设计了他们的新型稳压器来使用陶瓷电容(在高频下 ESR 较低,但不一定在线路频率下)。这通常是一个卖点,甚至可能在数据表中被提及。随着时间的推移,这成为了常态,今天仍然如此。陶瓷便宜又容易。陶瓷唯一真正的缺点是,如果它们受到冲击,它们可能会产生电压尖峰,从而导致噪声。它们也可能是机械脆性的。但很多时候,它们是一个很棒、便宜且简单的选择。

您可以通过添加一个与陶瓷帽串联的小电阻来模拟钽帽(出于稳定性目的)。例如 0.1 欧姆甚至 1 欧姆。只需找到推荐的钽电容的 ESR 并使用该尺寸的电阻即可。在构建电路时进行稳定性测试,并在需要时调整电阻值。

就陶瓷输入旁路电容器而言,关于输入电压过冲的危害值得一读。请参阅凌力尔特应用笔记 AN88。非常值得您花时间。https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an88f.pdf快速总结是,来自外部电源的电源线就像一个电感器。您的陶瓷输入电容器与此电感器一起形成一个高 Q 值 LC,当电源首次连接到您的电路板时,该 LC 可能会过冲出奇的高。