ทำไมถึงมีตัวเก็บประจุบนอินพุทและเอาท์พุทของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเสมอ?

ดูที่แผ่นข้อมูลฉันสามารถเห็นได้ว่าตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าไม่ได้เป็นแค่ไดโอด zenner ภายในมันเป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อน ฉันสังเกตว่ามีตัวเก็บประจุอยู่ที่อินพุตและอีกอันหนึ่งที่เอาต์พุต ตัวอย่างคือชุดควบคุมแรงดันไฟฟ้าคงที่รุ่น uA7800

ฉันได้อ่านแล้วว่าหนึ่งในนั้นคือ "ปรับการทำงานของวงจรให้เสถียร" ในขณะที่อีกอันหนึ่งก็คือ "ลดการกระเพื่อมของเอาต์พุต" ดูแผ่นข้อมูลทำไมพวกเขามีค่าคงที่นี้ และถ้าพวกเขามีค่าคงที่แล้วทำไมไม่เพียงแค่สร้างมันเข้าไปในตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเอง? เช่นสำหรับซีรี่ส์ uA7800 เป็น 0.33uF ที่อินพุตและ 0.1uF ที่เอาต์พุต มันไม่ได้อธิบายว่าทำไมพวกเขาถึงมีค่าเหล่านี้

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าส่วนใหญ่ (โดยเฉพาะประเภท LDO) ต้องการตัวเก็บประจุบนเอาต์พุตเพื่อความเสถียรและโดยปกติจะปรับปรุงการตอบสนองชั่วคราวแม้สำหรับผู้ควบคุมเช่น 7800 ที่อาจไม่ต้องการอย่างเคร่งครัด โดยปกติแล้วตัวเก็บประจุอินพุตต้องใช้เพื่อลดความต้านทานของแหล่งจ่าย

มันไม่สามารถทำได้ที่จะทำให้ตัวเก็บประจุมากกว่าสิบ pF (หรือมากกว่านั้น) บนชิปราคาไม่แพง - พวกเขาใช้พื้นที่ซิลิคอนที่มีราคาแพงเกินไปและตัวเก็บประจุเซรามิกหรืออิเล็กโทรไลติกภายนอกนั้นมีราคาถูกมาก ที่ไม่ได้อยู่ในการ์ด และตัวเก็บประจุให้การจัดเก็บพลังงานจริง ๆ ดังนั้นมันจึงไม่ใช่สิ่งที่วงจรอันชาญฉลาดสามารถทดแทนได้

ค่านี้มีความประนีประนอมที่เหมาะสมตามพฤติกรรมความเสถียรของชิปที่กระแสโหลดที่แตกต่างกันและแคปทั่วไปเมื่อแผ่นข้อมูลประกอบ (อาจเป็น 35 หรือ 40 ปีที่ผ่านมาสำหรับซีรีย์ 7800) เป็นที่ยอมรับได้เกือบทุกครั้งที่จะใช้ความจุที่มากขึ้นในอินพุตและมักจะยอมรับได้ในเอาต์พุตอย่างไรก็ตามอาจมีค่าต่ำสุด / สูงสุดของตัวเก็บประจุ ESR - ความต้านทานอนุกรมที่เทียบเท่ากัน ในบางกรณีตัวเก็บประจุที่เหมาะเกินไปอาจทำให้ตัวควบคุมสั่นได้

หน่วยงานกำกับดูแลที่ทันสมัยส่วนใหญ่จะระบุค่าและประเภทของตัวเก็บประจุที่ยอมรับได้ดังนั้นการอ่านและทำความเข้าใจแผ่นข้อมูลเป็นสิ่งที่คุณต้องทำ

ฉันคิดว่าฉันจะสร้างวงจรล่าสุดของฉันทีละองค์ประกอบเพื่อให้ฉันสามารถ "แก้ปัญหา" และเรียนรู้สิ่งที่เกิดขึ้นจริงในแต่ละขั้นตอน ดังนั้นฉันจึงต่อแหล่งจ่ายไฟ 12V ของฉันเข้ากับอินพุตและกราวด์ของฉันและรอคอยเอาต์พุต 5V ที่ควบคุมอย่างกระตือรือร้น สิ่งที่ฉันได้คือ 10 วินาทีในการมองหาเอาต์พุต 5V ตามด้วยควัน! นั่นคือสิ่งที่จะเกิดขึ้นถ้าคุณไม่มีตัวเก็บประจุในวงจร ความผันผวนและควันไฟ โปรดใช้คำของฉันและไม่ลองที่บ้าน สอนให้คุณอ่านแผ่นข้อมูลอย่างถูกต้องตั้งแต่หน้าปกไปหน้าปก

คำตอบสำหรับคำถามนี้อยู่ในประสบการณ์จริง

งดอินพุตตัวเก็บประจุและไม่ช้าก็เร็วโคลงจะเข้าสู่การสั่นของตัวเองความร้อนเกินและ (ตัวอักษร) จะระเบิด

ในความเป็นจริงแล้วชิปเหล่านี้มีการจัดการควบคุมด้วยซีรีย์ที่มีความเสถียรโดยได้รับประโยชน์อย่างมากในโซ่ด้านข้าง ตัวเก็บประจุอินพุตนั้นควบคุมการเปลี่ยนเฟส

ตามที่ระบุไว้ตัวเก็บประจุเอาท์พุทเป็นเรื่องปกติกับวงจรควบคุม / ซัพพลายเออร์ใด ๆ

ดูรายละเอียดทั้งหมดได้ที่: http://www.clovellydonkeys.co.uk/kengreen_website/index.htm