Подходит ли этот конденсатор для повышающего преобразователя (низкое ESR)?

Я собираюсь построить усилитель напряжения (от батареи 1,5 В до 3,3 В) с помощью NCP1402 .
В даташите для выхода рекомендуются танталовые конденсаторы емкостью 68 мкФ или два конденсатора по 22 мкФ. Схема выглядит так:
введите описание изображения здесь

Выходной конденсатор должен иметь низкий ESR (стр. 16):

Выходной конденсатор используется для поддержания выходного напряжения при включении внутреннего МОП-транзистора и сглаживания пульсаций напряжения. Конденсатор с низким ESR следует использовать для уменьшения пульсаций выходного напряжения. В общем, подходящим должен быть танталовый конденсатор с низким ESR (от 0,15 до 0,30 Ом) от 47 мкФ до 68 мкФ. Для приложений, где пространство является критическим фактором, можно использовать два параллельных низкопрофильных керамических конденсатора SMD емкостью 22 мкФ.

У меня есть smd керамические конденсаторы 22мкФ, но не знаю подходят они или нет. Я измерил ESR этих крышек с помощью LCR-метра:

8.30Ω @100Hz
0.63Ω @1kHz
0.04Ω @10kHz
0.04Ω @100kHz

ESR подходит для частот выше 10 кГц. Но это больше рекомендуемого значения на частоте 1 кГц и ниже.

Подходит ли этот конденсатор? Можно ли игнорировать более высокое ESR на более низких частотах? Должен ли я покупать другие / лучшие кепки?

Если стабильность не упомянута, преобразователь будет работать, но вы получите больше пульсаций с более высоким ESR.
Вы также можете снизить коллективное ESR, используя больше крышек меньшего значения.
Импульсные преобразователи обычно работают на высокой частоте, чтобы магниты были небольшими, а тот, с которым вы связались, работает на частоте около 100 кГц, поэтому показания низких частот в значительной степени бессмысленны для этого приложения. Я бы тоже не стал доверять этим показаниям, я думаю, что это может быть ограничением вашего LCR-метра, измеряющего ESR конденсаторов с низким значением на низкой частоте.
Да, этот преобразователь работает на частоте около 100 кГц. Вот почему я надеялся, что смогу игнорировать измерения на частотах ниже 10 кГц.

Ответы (1)

Во-первых, я сомневаюсь, что измерение ESR на низкой частоте является точным. Керамические колпачки имеют гораздо более низкое ESR, чем танталовые, что может повлиять на запас по фазе и переходную характеристику, поскольку ваш ноль ESR перемещается намного выше по частоте.

Во-вторых, керамические конденсаторы могут демонстрировать очень большое снижение емкости при смещении постоянного тока, поэтому в зависимости от используемого диэлектрика емкость может быть намного ниже, чем вы думаете.

В-третьих, на выходных конденсаторах повышающего преобразователя наблюдаются значительные пульсации тока. Если вы используете танталовый колпачок, используйте полимерный тантал и проверьте номинал пульсаций тока. Обычные танталовые конденсаторы, как известно, замыкаются накоротко и воспламеняются при избыточном пульсирующем токе (иногда даже в пределах их номинального пульсирующего тока).

+1. 22 мкФ MLCC будет иметь ESR ниже 10 мОм. Они способны к очень большим пульсациям тока. Кроме того, очень низкий ESL делает их хорошими для снижения ВЧ-шума от DCDC. ОДНАКО они также делают хорошие пьезоэлектрические преобразователи. Если нагрузка потребляет импульсный ток на слышимых частотах, крышка MLCC может гудеть. Обратите внимание на потери емкости при смещении!
Я использую LCR-метр "DER EE DE-5000". Это не Fluke, но я счел его достаточно точным для моей цели. Я измерил много разных типов конденсаторов, которые у меня есть. 10 мкФ тантал имеет 2,3 Ом при 100 Гц, 1,00 Ом при 1 кГц, 0,87 Ом при 10 кГц, 0,67 Ом при 100 кГц, электролит 33 мкФ имеет 4,4 Ом при 100 Гц, 1,95 Ом при 1 кГц, 1,43 Ом при 10 кГц, 1,13 Ом при 100 кГц, 10 мкФ керамика X7R 7,1 Ом при 100 Гц, 0,44 Ом при 1 кГц, 0,02 Ом при 10 кГц, 0,03 Ом при 100 кГц.