鉭電容專欄
鉭電容技術(shù)
鉭電容相比固態(tài)鋁電解電容有哪些優(yōu)勢(shì)
2021-05-18 16:38:44
1、穩(wěn)壓器的穩(wěn)定性取決于回路增益和回路相移,LDO也不例外。
2、一般所有的LDO都會(huì)要求其輸出電容的ESR值在某一特定范圍內(nèi),以保證輸出的穩(wěn)定性。 LDO制造商會(huì)提供一系列由輸出電容ESR和負(fù)載電流組成的定義穩(wěn)定范圍的曲線,作為選擇電容時(shí)的參考。這些推薦值可以從相關(guān)的Datasheet上看到。
3、輸出電容是用來補(bǔ)償LDO穩(wěn)壓器的相位裕度,不合適的ESR會(huì)引起回路振蕩?;旧纤械腖DO應(yīng)用中引起的振蕩都是由于輸出電容的ESR過高或過低。
4、LDO的輸出電容,一般地,鉭電容是最好的選擇。另一點(diǎn)很重要,優(yōu)質(zhì)電容的ESR在-40℃到+125℃溫度范圍內(nèi)的變化小于2:1。而鋁電解電容在低溫時(shí)的ESR會(huì)變大很多,因此不適合作LDO的輸出電容,應(yīng)該排除在外。
5、注意:大的陶瓷電容(≥1uF)通常會(huì)用很低的ESR(<20mΩ),這幾乎會(huì)使所有的LDO穩(wěn)壓器產(chǎn)生振蕩。如果使用陶瓷電容就要串聯(lián)電阻以增加ESR。而且大的陶瓷電容的溫度特性較差(例如Z5U型),也就是說在工作范圍內(nèi)的溫度的上升和下降會(huì)使容值成倍的變化,因此它不推薦使用。
6、某些LDO專門設(shè)計(jì)使用陶瓷電容,似乎與上面矛盾。已知有兩款LDO,LP2985和LP2989,要求輸出電容貼裝超低ESR的陶瓷電容。這種電容的ESR可以低到5~10mΩ。 也就是說,在如此低ESR的電容下,LP2985仍能夠穩(wěn)定工作。這是由于在IC內(nèi)部已經(jīng)放置了鉭輸出電容來補(bǔ)償零點(diǎn),此LDO的零點(diǎn)已被集成在IC內(nèi)部。這一做法是為了將可穩(wěn)定的ESR的上限范圍下降。可以查到,LP2985的ESR穩(wěn)定范圍是3Ω-500MΩ,因此它可以使用陶瓷電容。然而這樣小的ESR卻會(huì)使絕大多數(shù)的LDO穩(wěn)壓器引起振蕩。
7、未在內(nèi)部添加零點(diǎn)的典型LDO,所選ESR的范圍一般為100mΩ-5Ω,只能使用鉭電容而不能使用陶瓷電容。所以外部電容產(chǎn)生的零點(diǎn)必須處于足夠高的頻率,這樣就不能使帶寬很寬。不然,高頻極點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生很大的相移從而導(dǎo)致振蕩。
2、一般所有的LDO都會(huì)要求其輸出電容的ESR值在某一特定范圍內(nèi),以保證輸出的穩(wěn)定性。 LDO制造商會(huì)提供一系列由輸出電容ESR和負(fù)載電流組成的定義穩(wěn)定范圍的曲線,作為選擇電容時(shí)的參考。這些推薦值可以從相關(guān)的Datasheet上看到。
3、輸出電容是用來補(bǔ)償LDO穩(wěn)壓器的相位裕度,不合適的ESR會(huì)引起回路振蕩?;旧纤械腖DO應(yīng)用中引起的振蕩都是由于輸出電容的ESR過高或過低。
4、LDO的輸出電容,一般地,鉭電容是最好的選擇。另一點(diǎn)很重要,優(yōu)質(zhì)電容的ESR在-40℃到+125℃溫度范圍內(nèi)的變化小于2:1。而鋁電解電容在低溫時(shí)的ESR會(huì)變大很多,因此不適合作LDO的輸出電容,應(yīng)該排除在外。
5、注意:大的陶瓷電容(≥1uF)通常會(huì)用很低的ESR(<20mΩ),這幾乎會(huì)使所有的LDO穩(wěn)壓器產(chǎn)生振蕩。如果使用陶瓷電容就要串聯(lián)電阻以增加ESR。而且大的陶瓷電容的溫度特性較差(例如Z5U型),也就是說在工作范圍內(nèi)的溫度的上升和下降會(huì)使容值成倍的變化,因此它不推薦使用。
6、某些LDO專門設(shè)計(jì)使用陶瓷電容,似乎與上面矛盾。已知有兩款LDO,LP2985和LP2989,要求輸出電容貼裝超低ESR的陶瓷電容。這種電容的ESR可以低到5~10mΩ。 也就是說,在如此低ESR的電容下,LP2985仍能夠穩(wěn)定工作。這是由于在IC內(nèi)部已經(jīng)放置了鉭輸出電容來補(bǔ)償零點(diǎn),此LDO的零點(diǎn)已被集成在IC內(nèi)部。這一做法是為了將可穩(wěn)定的ESR的上限范圍下降。可以查到,LP2985的ESR穩(wěn)定范圍是3Ω-500MΩ,因此它可以使用陶瓷電容。然而這樣小的ESR卻會(huì)使絕大多數(shù)的LDO穩(wěn)壓器引起振蕩。
7、未在內(nèi)部添加零點(diǎn)的典型LDO,所選ESR的范圍一般為100mΩ-5Ω,只能使用鉭電容而不能使用陶瓷電容。所以外部電容產(chǎn)生的零點(diǎn)必須處于足夠高的頻率,這樣就不能使帶寬很寬。不然,高頻極點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生很大的相移從而導(dǎo)致振蕩。