補充-輸入電容的選型

本文是對“DC / DC轉換器的電感和電容的選型”一文”中輸入電容的選擇”的補充。

輸入電容的選型——補充

在前面的文章中,為了對輸入電容進行選型,回顧了輸入電容和輸出電容作用,並介紹了輸入電容選型的關鍵要點,電壓和漣波電流的額定值,漣波發熱特性,陶瓷電容的溫度特性和直流偏置特性。

由於許多實際電路中的輸入電容是除前面文章中介紹的主要C_在外,還常與用來降低高頻雜訊的被稱為“C_绕过”的電容相結合使用,因此在本文中將對C_绕过進行補充說明。

輸入電容C_绕过的作用

但是,在實際的輸入中,不僅有本來的輸入電流开/关帶來的漣波,切換引起的高頻電流轉移也表現為電壓尖峰或雜訊。這些會作為雜訊干擾給其他部分帶來不利影響,因此需要降低。下圖表示相對於輸入中的電流轉移,漣波與雜訊的關係。

綜上所述,輸入中存在切換頻率的漣波和高頻雜訊兩種頻段的雜訊。

如前所述,C_在的主要目的是降低漣波電壓,因此應該選用靜電量容較大的電容。然而,一般情況下,適合C_在的電容在高頻段的電阻特性較差,即使能夠有效降低漣波電壓,也不能充分降低高頻雜訊。因此,就需要在更高頻段增加電阻低的電容。為區別於C_在,將這種電容稱為“C_绕过”。通常使用約0.1μf的陶瓷電容。其目的與”用於降低高頻雜訊用的去耦(或旁路)電容”相同。

下圖是同時存在C_在和C_绕过的電路範例C2為C_在C4為C_绕过。另外,作為範例給出了C_在= 22μf, C_绕过= 0.1μf的電阻特性。輸入可獲得兩種電容的合成電阻特性。

如果輸入電容的電容量較小也可以,則可以採用1個陶瓷電容,C_在和C_绕过並用。但是,需要確認電容的電阻特性以及產生的漣波和雜訊的頻率。

在PCB板上配置時的注意事項

輸入電容應儘量靠近IC的VIN引腳配置,這是PCB佈局的大原則。眾所周知,如果配置距離過遠,將需要透過與其距離相應的PCB佈線的寄生電感,因電感和急劇的電流开/关,會產生意想不到的大尖峰電壓。

此外,還有一個原則就是電容量小的電容要配置於離噪音源近的位置。在這種情況下,由於VIN (PVIN)引腳對應噪音源,因此如電路圖所示,從IC的PVIN看,應按C_绕过(C4), C_在(C2)的順序進行配置. c_在一般選用小的積層陶瓷電容,因此比較容易靠近IC的VIN引腳附近配置。