在不計(jì)成本的情況下,有些剛學(xué)電子的同學(xué)可能認(rèn)為:電容選越大的越好,這樣濾波效果好;并聯(lián)多個(gè)更好,這樣總的ESR值越小。
案例1:
但實(shí)際并不是這樣的,在如下的開關(guān)電源中,放置過大的輸出電容,會(huì)造成上電瞬間或下電瞬間,電源芯片SW處輸出電流過大,這個(gè)脈沖電流可能會(huì)超出芯片本身可以承受的輸出電流或者超過電感的飽和電流。這樣就存在風(fēng)險(xiǎn),但這個(gè)并不是不可預(yù)防的,在開發(fā)期間的硬件測(cè)試可以將這些指標(biāo)測(cè)試出來并得以修正。

如下是我們調(diào)試后測(cè)得滿足要求的電流波形,瞬間電流不大。

如下是整改前的電路(輸出后多加了幾個(gè)10uF電容)和測(cè)得的SW上電瞬間電流。

可以看到整改前后瞬間脈沖電流差了一倍多。造成這個(gè)問題的原因就在于電容的儲(chǔ)能特性,在電壓突變時(shí),電容需要維持住當(dāng)前的電壓,那么功率是守恒的,電壓瞬間不變化(變化小),電流就會(huì)瞬間變大。電容容值越大,穩(wěn)壓效果越好,電流會(huì)越大。(當(dāng)然這個(gè)和電容的充放電有很大關(guān)系,電容在沒有充滿電的時(shí)候,相當(dāng)于短路的)。
案例2:
在如下電源方案中,3V3SW和5V0SW是給音頻g功放芯片供電,3.3V由DCDC電源產(chǎn)生和5V0SW由MOS管切換供電,兩者開關(guān)受控于同一個(gè)控制信號(hào)。設(shè)計(jì)原意要要5V和3V3同時(shí)上電(或者DCDC電源芯片有軟啟動(dòng),3V3比5V后上)滿足功放芯片上電時(shí)序。

但是在實(shí)際測(cè)試中卻發(fā)現(xiàn)5V比3V3還要后上電,導(dǎo)致時(shí)序不滿足。這就非常奇怪了,按照設(shè)計(jì)原理不應(yīng)該有這樣的結(jié)果。

后來排查發(fā)現(xiàn)是MOS管開關(guān)電路中GS中間的電容放置過大導(dǎo)致,電容容值大,造成充電時(shí)間長(zhǎng),延遲了MOS管的開通,造成了此問題。
對(duì)于電容來說,充電電流I =C*dV/dt 。假設(shè)充電電流是一定值,需要到達(dá)的電壓是確定的(5V)。那么電容值越大,充電時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng)。

通過以上兩個(gè)案例,可以看出電容選擇并不是越大、越多越好。具體怎樣適當(dāng)還是根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果來選擇。測(cè)試結(jié)果很好,就不用調(diào)整了。
審核編輯:湯梓紅
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