วิธีการเลือกตัวเก็บประจุที่เหมาะสมสำหรับการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าอินพุต

ฉันมีการออกแบบที่ฉันมีไอซีความเร็วสูงและจำเป็นต้องใส่ตัวเก็บประจุบนสายแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าและป้องกันจากการแหลมหรือการลดลง ฉันทำงานที่ 5v และระหว่าง 300 และ 500 mA การวิจัยของฉันระบุว่าฉันต้องการตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าสำหรับแอปพลิเคชันนี้ แต่ฉันไม่รู้ว่าจะเลือกค่าความจุที่เหมาะสมได้อย่างไร นอกจากนี้ทำไมฉันไม่สามารถใช้ตัวควบคุมสำหรับจุดประสงค์นี้ไม่ได้ แผ่นข้อมูลสำหรับ IC ของฉันระบุว่าฉันควรใช้ตัวเก็บประจุ แต่ VR จะไม่ทำงานได้ดีขึ้นหรือไม่

เหตุใดฉันจึงไม่ใช้ตัวควบคุมสำหรับจุดประสงค์นี้

ส่วนใหญ่เป็นเพราะชิปทุกตัวไม่สามารถอยู่ติดกับตัวควบคุมได้ ยิ่งชิปของคุณมาจากตัวปรับความดันที่จัดหาให้ความต้านทานและการเหนี่ยวนำที่มีมากขึ้นในการเชื่อมต่อจากตัวควบคุมไปยังขา Vcc (และจากภาคพื้นดินทางด้านหลัง)

หากการจับชิปของคุณมีการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันการต้านทานและการเหนี่ยวนำนี้จะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าที่ขา Vcc

ฉันไม่รู้ว่าจะเลือกค่าความจุที่เหมาะสมได้อย่างไร

มีสองวิธีในการดูสิ่งนี้

1. เมื่อชิปของคุณเปลี่ยนการจับสลากปัจจุบัน di / dt นั้นจะสร้างแรงดันตกคร่อมตัวเหนี่ยวนำกลับไปยังแหล่งจ่ายแรงดัน คุณต้องการตัวเก็บประจุที่สามารถจัดหา (หรือซิงค์) เดลต้าปัจจุบันจนกว่ากระแสจากแหล่งที่สามารถตอบสนอง

   น่าเสียดายที่การเลือกตัวเก็บประจุด้วยวิธีนี้ต้องการการรู้สองสิ่งที่คุณมักไม่รู้: สิ่งที่จะถูกสร้างโดยชิป (สิ่งนี้คุณอาจรู้จริง ๆ ในบางกรณี) และสิ่งที่เป็นตัวเหนี่ยวนำของการเชื่อมต่อกับ แหล่งที่มา (คุณสามารถจำลองด้วยเครื่องมือความสมบูรณ์ของพลังงานที่ดี แต่มีราคาแพง)

2. คุณสามารถออกแบบตัวเก็บประจุบายพาสของคุณเพื่อให้การเชื่อมต่อความต้านทานต่ำกับพื้นทุกความถี่ที่คุณสนใจ

   ต่ำมูลค่าตัวเก็บประจุจะมีความต้านทานสูงที่ความถี่ต่ำเพราะ{}}$Z=\dfrac{1}{j\omega{}C}$

   ตัวเก็บประจุที่มีมูลค่าสูงจะต้องมีแพคเกจที่มีขนาดใหญ่และมีความต้านทานสูงที่ความถี่สูงเนื่องจากชุดเหนี่ยวนำเทียบเท่า (ESL) ซึ่ง L$Z=j\omega{}L$

   วิธีการแก้ปัญหาคือการใส่ค่าหลายตัวเก็บประจุในแบบคู่ขนานเพื่อให้ครอบคลุมความถี่ทั้งหมด ผู้จำหน่ายตัวเก็บประจุที่ดีจะให้คุณสมบัติ ESL และ ESR เพื่อให้คุณสามารถจำลองการรวมตัวเก็บประจุของคุณและค้นหาการรวมกันที่ใช้งานได้

การวิจัยของฉันระบุว่าฉันต้องการตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าสำหรับแอปพลิเคชันนี้

การตั้งค่าทั่วไปคือตัวเก็บประจุเซรามิก 0.1 ยูเอฟที่พิน Vcc ของชิปแต่ละตัวและอิเล็กโตรไลติกที่มีมูลค่าสูงสองสามตัวแผ่กระจายไปทั่วกระดาน ไม่ว่าจะเหมาะสมกับการออกแบบของคุณไม่ชัดเจนจากสิ่งที่คุณแบ่งปัน

โดยทั่วไปแล้วค่าสูง (ในแพ็คเกจที่ใหญ่กว่าและมักจะเป็นอิเล็กโตรไลติก) ไม่จำเป็นต้องใกล้เคียงกับชิปเหมือนกับตัวเก็บประจุขนาดเล็ก (แพ็คเกจเล็ก) เพราะมีประโยชน์ในความถี่ต่ำที่ตัวเหนี่ยวนำแยกออกจากโหลด (ชิป) ) มีผลกระทบน้อยกว่า บางทีตัวเก็บประจุ 10 ยูเอฟหนึ่งตัวสามารถใช้ร่วมกันระหว่างการโหลด 4 ครั้งขึ้นไป และตัวเก็บประจุ 47 หรือ 100 uF สามารถโรยรอบ ๆ บอร์ดได้