Выбор конденсаторов для линейного стабилизатора напряжения

Я пытаюсь использовать линейный стабилизатор напряжения LM1117 для преобразования в 3,3 В (входное напряжение будет 9 или 5 вольт, еще не решил). Даташит предлагает использовать танталовые конденсаторы 10 мкФ на входе и выходе. Хотя я мог бы просто согласиться с этим предложением, я обнаружил, что большинство доступных танталовых конденсаторов значительно дороже, чем другие конденсаторы, и имеют форм-фактор SMT (я бы предпочел сквозное отверстие). Я думаю использовать вместо них алюминиевые или керамические колпачки.

В этой выдержке из таблицы данных указано, какие диапазоны ESR являются приемлемыми:

8.2.2.1.3 Выходной конденсатор
Выходной конденсатор имеет решающее значение для поддержания стабильности регулятора и должен соответствовать требуемым условиям как по минимальной емкости, так и по эквивалентному последовательному сопротивлению (ESR). Минимальная выходная емкость, необходимая для LM1117, составляет 10 мкФ, если используется танталовый конденсатор. Любое увеличение выходной емкости просто улучшит стабильность контура и переходную характеристику. ESR выходного конденсатора должен находиться в диапазоне от 0,3 Ом до 22 Ом. В случае регулируемого регулятора при использовании CADJ требуется большая выходная емкость (22 мкФ, тантал).

Насколько я понимаю, у керамических колпачков очень низкое ESR. Могу ли я просто добавить резистор от 0,3 до 22 Ом последовательно с керамическим конденсатором? Я читал, что такое СОЭ, а что нет, и я ни капельки этого не понимаю, поэтому сейчас это просто диапазон чисел, которые я пытаюсь сопоставить. Однако керамические конденсаторы, как правило, имеют меньшую емкость, поэтому приобрести керамические конденсаторы на 10 мкФ может быть не так просто.

Если я правильно помню, алюминиевые колпачки имеют намного более высокое ESR (хотя что именно означает «выше», я не уверен). Кроме того, может быть трудно получить техническое описание конденсатора просто потому, что это такие распространенные компоненты (я нахожусь в Китае и покупаю в Интернете, но не читаю по-китайски). Поэтому я не уверен, как убедиться, что я нахожусь в указанном диапазоне ESR.

Наконец, я должен отметить, что у меня пока нет ни одного из этих компонентов, но я, вероятно, получу ассортимент конденсаторов, когда закажу.

Итак, мой вопрос: какие конденсаторы можно использовать в этой ситуации и с какими номиналами резисторы (если есть)? Обратите внимание, что меня интересует теория, а не только эта отдельная ситуация, но не имея опыта работы с конденсаторами, некоторые конкретные примеры могут быть полезны.

Связанный: ESR и CSR конденсатора

«потому что они такие распространенные компоненты» нет, вы не получите на них техническое описание, потому что это дешевое обычное дерьмо. На каждую солидную шапку есть более-менее полезный даташит
Если вы предпочитаете ПТГ, почему бы тогда просто не использовать электролит? Ваши конденсаторы с низким ESR должны быть близки к вашей целевой схеме, к тому времени дорожки / выводы, вероятно, будут достаточно длинными, чтобы они не дестабилизировали регулятор.
Да, вы можете просто добавить последовательный резистор с керамическим колпачком. Вы рассчитывали рассеиваемую мощность? Это (Вин-Ваут) * Iload. При входном напряжении 9 В рассеиваемая мощность может быть довольно высокой. Возможно, вам понадобится преобразователь постоянного тока в постоянный.
@PlasmaHH Да, это было плохо сформулировано с моей стороны. Найти техническое описание может быть сложно, если продавец не указывает его и нет номера детали. Или у хороших конденсаторов всегда будет номер детали, который вы можете найти?
@mkeith Хм ... Я прикинул, но похоже, что он будет выше, чем я думал. Он должен быть 170 мА для «обычного использования», но на самом деле в большинстве случаев он должен быть меньше. 170 мА * (9 В-3,3 В) = 0,969 Вт. Это довольно много. В техническом описании есть графики максимальной рассеиваемой мощности при различных температурах окружающей среды, но не указан корпус TO-220. Мой источник 5 В будет от Arduino, который может обеспечить только 200 мА (боюсь, я могу превысить этот предел). Но, возможно, мне следует запустить все это от источника питания 5 В и обойти 5-вольтовый регулятор Arduino. Я пытаюсь включить ESP8266.

Ответы (3)

Да, можно просто поставить резистор последовательно с керамическим конденсатором. Чем ниже, тем лучше с точки зрения обхода, поэтому я бы ориентировался на 0,5-1 Ом. Если у вас много места, электролит подойдет (на самом деле вы можете использовать их параллельно), и они дешевы. Есть электролиты с низким ESR и с не очень низким, читайте техническое описание. Если нет техпаспорта, нет покупки.

Вы должны быть в состоянии прочитать числа в таблицах данных, даже если некоторые из них на иностранном языке. Если вы идете на рынок и выбираете блестящие детали с дисплеев поставщиков, не заглядывая в таблицы данных, вас укусят . Я всегда мог получить ответы на такие вопросы, как нагрузочная способность кристалла, не будучи при этом самым замечательным лингвистом.

X1117-3.3 чрезвычайно дешев и очень доступен в Китае, поэтому я не вижу причин не использовать его. Если вам не нужно рассеивание мощности, есть лучший выбор в SOT-23.

If no datasheet, no buy.Должен ли я воспринимать это как общее правило или только когда речь идет о СОЭ (или других особенностях)? Я думал получить целый набор различных значений, но, возможно, это не очень хорошая идея (вряд ли для каждого из них будет указана таблица данных). Из того, что я нашел, обычно, если есть даташит, он на английском языке (или чаще я просто ищу даташит по номеру детали).
@Nateowami Обычно есть таблица данных (или набор таблиц), охватывающая весь спектр деталей. Например, целая серия электролитических крышек от одного производителя. Может быть довольно сложно найти некоторые спецификации от отечественных китайских производителей.

Да, вы можете добавить преднамеренное сопротивление к крышке с низким ESR, чтобы заменить в этом случае танталовую крышку. Тем не менее, гораздо лучше использовать более современный регулятор, стабильный с выходной крышкой 0 ESR. LM1117 здесь не имеет смысла, так как вам не нужен действительно низкий отсев. Даже в этом случае существует множество современных LDO, стабильных при 0-ESR.

Используйте правильный линейный регулятор, и эта проблема исчезнет.

Если вы действительно собираетесь использовать 9 В, то здесь подойдет даже 7805. Они очень надежны и терпимы к значительной емкости на выходе без последовательного сопротивления. После очередного падения астероида останутся только тараканы и регуляторы 7805.

О, черт, а я собирал 555-е после взрыва...
@PlasmaHH Мы говорим не о тех. По какой-то причине простое упоминание о 555-х заставляет профессионалов дергаться.
even a 7805 would be fine here. Простите меня, если я ошибаюсь, но разве 7805 не 5v, а не 3.3v? Я планировал использовать что-то из линейки 78 **, но они, похоже, не опускаются ниже 5 В (по крайней мере, я не смог найти ничего подобного). В поисках регуляторов на 3,3 В нашелся LM1117, но поскольку это новое для меня направление, я не уверен, что использовать. Предполагая, что у 78 ** нет 3,3 В, какие еще регуляторы мне следует искать?
Вопросы о покупках не по теме. ОДНАКО, кто-то недавно разместил ссылку на преобразователь постоянного тока Murata, который является заменой 7805 и аналогичным регуляторам. У них есть версия на 3,3 В. Это понижающие преобразователи, поэтому рассеиваемая мощность будет намного ниже, чем в вашем расчете выше.
@Nate: Вы правы, я забыл, что вы пытаетесь получить 3,3 В, а не 5 В. Конкретно 78xx может не подойти, но существует много линейных регуляторов. Найти тот, который стабилен с выходной крышкой 0 ESR, не сложно. Большинство новых такие.

Увеличение значения емкости дает лучшую переходную характеристику и позволяет использовать конденсатор с более низким ESR, сохраняя при этом стабильность регулятора.

Для этого типа регулятора отлично подходят алюминиевые электролиты, если вы не используете тип с низким ESR.

Обычно я использую безымянные конденсаторы 105 ° C 100 мкФ 25 В, которые стоят 4 цента за штуку. У них ESR около 0,5 Ом.

По сути, для этого регулятора 3V3 возьмите алюминиевую электролитическую сквозную крышку со следующими характеристиками:

  • небольшая и удобная упаковка (диаметр 6,3 мм)
  • наибольшее значение емкости, которое вы можете найти для номинала 6,3 В (должно быть 200-400 мкФ)
  • не указано для низкого ESR или низкого Z
  • торговой марки или 105°C, если вам важен срок службы.

Это сработает.