原创 LDO之电容

2023-5-29 23:42 721 5 3 分类: 模拟

[2] 电容器与电容

1什么是电容器?

电容器是用于储存电荷的器件,其中包含一对或多对由绝缘体分隔的导体。容器通常由铝、钽或陶瓷等材料制成。各种材料的电容器在系统中使用时具有各自的优缺点,如表 1 所示。陶瓷电容器通常是理想的选择,因为其电容变化最小,而且成本较低。

               

2  直流电压降额

        

3 温度降额

大多数 LDO 结温范围通常为 -40°C 125°C。根据此温度范围,X5R X7R 电容器是理想选择。

4 制造商容差

由于实际电容器的特性处于非理想状态,电容值本身可能会根据电容器材料和尺寸的不同而发生变化。生产电容器和其他无源电子元件的公司将制定通用标准,规定所生产元件的电容值容差范围。为便于说明,在计算电容时我们将使用 ±20% 作为制造容差。

5实际应用

常见的 LDO 应用可能是从 3.6V 电池获得输入电压,然后将其降低,为微控制器 (1.8V) 供电。在本例中,我们使用 10μF X7R 陶瓷电容器,0603 封装。0603 封装是指电容器的尺寸:0.06in x 0.03in。我们来确定一下此应用中上述电容器的实际电容值:

直流偏置降额:从制造商提供的电容器直流偏置特性图表(图2)可以看出,直流偏置电压为 1.8V 时,电容值为 7μF

温度降额:基于 X7R 编码,如果在 125°C 的环境温度下应用此电容器,电容值会另外下降 15%,此时的新电容值为 5.5μF

制造商容差:考虑到 ±20% 的制造商容差,最终的电容值为3.5μF

可以看出,在上述条件下应用电容器时,10μF 电容器的实际电容值为 3.5μF。电容值已降低至标称值的 65% 左右。显然,上述所有条件并非对任何应用都适用,但务必要了解将电容器用于实际应用时电容值的范围。


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