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钽电容相比固态铝电解电容有哪些优势

2021-05-18 16:38:44
1、稳压器的稳定性取决于回路增益和回路相移,LDO也不例外。

2、一般所有的LDO都会要求其输出电容的ESR值在某一特定范围内,以保证输出的稳定性。 LDO制造商会提供一系列由输出电容ESR和负载电流组成的定义稳定范围的曲线,作为选择电容时的参考。这些推荐值可以从相关的Datasheet上看到。

3、输出电容是用来补偿LDO稳压器的相位裕度,不合适的ESR会引起回路振荡。基本上所有的LDO应用中引起的振荡都是由于输出电容的ESR过高或过低。

4、LDO的输出电容,一般地,钽电容是最好的选择。另一点很重要,优质电容的ESR在-40℃到+125℃温度范围内的变化小于2:1。而铝电解电容在低温时的ESR会变大很多,因此不适合作LDO的输出电容,应该排除在外。

5、注意:大的陶瓷电容(≥1uF)通常会用很低的ESR(<20mΩ),这几乎会使所有的LDO稳压器产生振荡。如果使用陶瓷电容就要串联电阻以增加ESR。而且大的陶瓷电容的温度特性较差(例如Z5U型),也就是说在工作范围内的温度的上升和下降会使容值成倍的变化,因此它不推荐使用。

6、某些LDO专门设计使用陶瓷电容,似乎与上面矛盾。已知有两款LDO,LP2985和LP2989,要求输出电容贴装超低ESR的陶瓷电容。这种电容的ESR可以低到5~10mΩ。 也就是说,在如此低ESR的电容下,LP2985仍能够稳定工作。这是由于在IC内部已经放置了钽输出电容来补偿零点,此LDO的零点已被集成在IC内部。这一做法是为了将可稳定的ESR的上限范围下降。可以查到,LP2985的ESR稳定范围是3Ω-500MΩ,因此它可以使用陶瓷电容。然而这样小的ESR却会使绝大多数的LDO稳压器引起振荡。

7、未在内部添加零点的典型LDO,所选ESR的范围一般为100mΩ-5Ω,只能使用钽电容而不能使用陶瓷电容。所以外部电容产生的零点必须处于足够高的频率,这样就不能使带宽很宽。不然,高频极点会产生很大的相移从而导致振荡。