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話說電容之七:電容的等效串聯電阻ESR

發布于:2021-05-28

     普遍的觀點是:一個等效串聯電阻(ESR)很小的相對較大容量的外部電容能很好地吸收快速轉換時的峰值(紋波)電流。但是,有時這樣的選擇容易引起穩壓器(特別是線性穩壓器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。永遠記住,穩壓器就是一個放大器,放大器可能出現的各種情況它都會出現。
 
     由于DC/DC轉換器的響應速度相對較慢,輸出去耦電容在負載階躍的階段起主導的作用,因此需要額外大容量的電容來減緩相對于DC/DC轉換器的快速轉換,同時用高頻電容減緩相對于大電容的快速變換。通常,大容量電容的等效串聯電阻應該選擇為合適的值,以便使輸出電壓的峰值和毛刺在器件的Dasheet規定之內。

     高頻轉換中,小容量電容在0.01uF到0.1uF量級就能很好滿足要求。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,則從低頻向高頻轉換時將引起輸入電壓降低。電壓下降過程可能持續數毫秒,時間長短主要取決于穩壓器調節增益和提供較大負載電流的時間。

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


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