“LDO輸入和輸出的電容到底怎么計(jì)算的?”可以說(shuō)這個(gè)問(wèn)題是很多小伙伴私底下問(wèn)的最多的一個(gè)問(wèn)題了!
今天核桃就和大伙來(lái)聊一聊這個(gè)問(wèn)題吧!一:按照芯片手冊(cè)來(lái)定這個(gè)是最快的方法了,如果是覺(jué)得計(jì)算的過(guò)程比較麻煩,或者是新手的話,那直接按照手冊(cè)給出的來(lái)配,不會(huì)有太大的問(wèn)題,比如常用的AMS1117,如下圖所示:

二:通過(guò)計(jì)算來(lái)定如果要按照計(jì)算來(lái)定的話,需要分輸入和輸出電容來(lái)分別計(jì)算。
(1)輸入電容首先要明白的是,輸入電容的主要是為了補(bǔ)償輸入電源的噪聲和電壓紋波。公式如下:
其中:I:LDO最大的負(fù)載電流(這個(gè)需要在設(shè)計(jì)電路的時(shí)候做好評(píng)估)t:輸入電壓的上升時(shí)間(典型值一般取LDO啟動(dòng)時(shí)間或者電壓階躍響應(yīng)時(shí)間,一般要求20us)ΔVin:輸入電壓允許的紋波(一般要求不高的話取輸入電壓的5%~10%問(wèn)題都不大)

(2)輸出電容輸出電容相對(duì)于輸入電容復(fù)雜一點(diǎn),其中最為關(guān)鍵的一個(gè)考慮因素就是“瞬態(tài)響應(yīng)”。什么叫瞬態(tài)響應(yīng)?指的是:當(dāng)負(fù)載電流突然發(fā)生變化時(shí),LDO輸出的電壓做出發(fā)應(yīng)所需要的時(shí)間。

計(jì)算公式如下:

其中:ΔI:負(fù)載電流最大階躍變化值Δt:電流變化時(shí)間ΔVout:輸出電壓允許的波動(dòng)(一般取輸出電壓的1%~5%)輸出電容還需考慮“穩(wěn)定性”,也就是說(shuō)輸出電容的等效電阻(ESR)需要滿足LDO的穩(wěn)定性要求,一般建議ESR≤1Ω,當(dāng)然了,具體也可以查看芯片手冊(cè),按照手冊(cè)的建議來(lái)定。

選型:(1)對(duì)于體積有要求的或者PCB尺寸限制的,一般都是選擇MLCC(陶瓷電容)為主,MLCC的ESR比較低(<1Ω),比較適合小尺寸和快速響應(yīng)的場(chǎng)景下。
(2)鉭電容/電解電容比較適合用于低頻或者需要容值較高的場(chǎng)景下,當(dāng)然了,也需要綜合考慮,鉭電容價(jià)格比較高,但精度和容量密度都比電解電容高,鉭電容一般用在緊湊型的設(shè)備中,比如電腦。總結(jié):

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