Выбор выходного конденсатора LDO и рассмотрение ESR

На какую частоту ссылается эта часть для оценки ESR?

и

1) На какие частоты ссылаются таблицы данных, когда они оценивают значение ESR? У Регулятора 1 и 2, похоже, разные мнения. В техническом описании AVX Corp перечислены все танталовые колпачки ESR на частоте 100 кГц. Является ли это стандартной частотой для LDO ESR?

Проблема с «низким ESR» заключается в расплывчатом маркетинговом термине, если вы действительно заинтересованы в том, чтобы узнать, что такое ESR для конденсатора, необходимо знать частоту и импеданс конденсатора. Обычно это означает на самом деле копаться в таблице данных конденсаторов или запрашивать информацию об импедансе производителя (по запросу я ищу информацию на их веб-сайте).

Обычно они означают от 10 кГц до 100 кГц, но это может варьироваться от LDO до LDO, отраслевого стандарта нет. Это от контура управления напряжением, и оно варьируется от проекта к проекту.

Таким образом, с точки зрения дизайна это означает копание в таблице данных и определение пульсаций и ESR конденсатора, который они использовали, и обеспечение того, чтобы ESR было ниже этого значения. Поэтому я бы нашел конденсатор с самым низким ESR, который доступен на рынке, и добавил его в вашу конструкцию. Как ты это делаешь? сравните некоторые конденсаторы и найдите тот, который имеет наилучшую кривую импеданса или более низкую кривую импеданса, чем рекомендуемые конденсаторы.

От стабильности ESR и регулятора LDO

График ESR конденсатора выглядит так, как показано ниже, у некоторых производителей вы можете сравнить эти значения. или найдите их в таблицах данных, чтобы получить представление о СОЭ.

2) Я читал примечания к приложению, в которых говорится, что не следует использовать байпасные конденсаторы 0,1 мкФ на выходе, потому что вы можете получить полюс и ноль, компенсирующие друг друга, и регулятор может оказаться нестабильным. Но большинство схем, которые я вижу, имеют один. Это потому, что разработчик рассчитывает, что такое ноль и полюс, или это обычно делается по ошибке?

Помните, что нестабильность представляет собой проблему, только если у вас есть переходные нагрузки и в интересующем диапазоне частот. Вместо того, чтобы так сильно беспокоиться о ESR, вам следует беспокоиться о пульсациях и о том, при каких условиях это может произойти. Если у вас есть переходные нагрузки (особенно переходные от 1 кГц до 1 МГц, см. график выше) и вас беспокоят пульсации, вам нужно беспокоиться об ESR. Если пульсация не является проблемой, то не беспокойтесь об этом.

Производитель пытается гарантировать свои характеристики пульсаций, они не хотят, чтобы инженеры говорили им, что их продукты дефектны, потому что на более высоких частотах слишком много пульсаций.

Если вы действительно хотите знать, откуда взялся столб:

Полюс находится на более высоких частотах (как показано на графике выше, который применим к большинству регуляторов).но не все). Другими словами, система должна иметь достаточный запас по фазе, т. е. величину фазового сдвига, остающуюся до 360°, когда усиление равно 0 дБ. Поскольку каждый полюс вносит вклад в фазовый сдвиг на 90° и спад усиления на 20 дБ/декаду (или –1), трехполюсная система с высоким коэффициентом усиления требует компенсации, чтобы быть стабильной. Регулятор условно стабилен (т. е. имеет достаточный запас по фазе), если кривая усиления разомкнутого контура скатывается со скоростью 20 дБ/декаду (т. е. как в системе с одним полюсом), прежде чем пересечь 0 дБ. Самый распространенный метод компенсации — вставить ноль в систему, чтобы отменить фазовый сдвиг и спад одного из полюсов. Поскольку LDO уже требует выходного конденсатора для нормальной работы, использование ESR выходного конденсатора обычно является самым простым и наименее дорогим методом для создания этого нуля.

Также от стабильности ESR и регулятора LDO

3) Поскольку регулятор № 2 говорит не использовать конденсаторы с высоким ESR, означает ли это, что регуляторы № 1 и № 2 не могут использовать один и тот же выходной конденсатор? Поскольку № 1 потребует минимального ESR больше, чем максимальное ESR № 2? Хотя 2 не указывает диапазон ESR.

Возможно, если у них разные типы контуров управления, у вас могут возникнуть проблемы с указанием одного и того же конденсатора. Упростите себе жизнь, примерьте несколько LDO, бросьте их на рассматриваемую плату (с таким же конденсатором) и измерьте пульсации при работе. Используйте конденсатор с достаточно низким ESR.