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话说电容之七:电容的等效串联电阻ESR

发布于:2021-05-28

     普遍的观点是:一个等效串联电阻(ESR)很小的相对较大容量的外部电容能很好地吸收快速转换时的峰值(纹波)电流。但是,有时这样的选择容易引起稳压器(特别是线性稳压器LDO)的不称定,所以必须合理选择小容量和大容量电容的容值。永远记住,稳压器就是一个放大器,放大器可能出现的各种情况它都会出现。
 
     由于DC/DC转换器的响应速度相对较慢,输出去耦电容在负载阶跃的阶段起主导的作用,因此需要额外大容量的电容来减缓相对于DC/DC转换器的快速转换,同时用高频电容减缓相对于大电容的快速变换。通常,大容量电容的等效串联电阻应该选择为合适的值,以便使输出电压的峰值和毛刺在器件的Dasheet规定之内。

     高频转换中,小容量电容在0.01uF到0.1uF量级就能很好满足要求。表贴陶瓷电容或者多层陶瓷电容(MLCC)具有更小的ESR。另外,在这些容值下,它们的体积和BOM成本都比较合理。如果局部低频去耦不充分,则从低频向高频转换时将引起输入电压降低。电压下降过程可能持续数毫秒,时间长短主要取决于稳压器调节增益和提供较大负载电流的时间。

    用ESR大的电容并联比用ESR恰好那么低的单个电容当然更具成本效益。然而,这需要你在PCB面积、器件数目与成本之间寻求折衷。


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