选择合适的贴片电容以实现最高的系统性能

发布时间：2022-04-06

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贴片电容器在开关电源设计中有许多功能：储能、滤波、补偿、软启动编程等。与所有实际设备一样，贴片电容器也有寄生效应，这是设计者必须注意的。就开关电源储能和滤波而言，有效串联电阻（ESR）和有效串联电感（ESL）的两个最重要的寄生效应。

   会随着频率的增加而单调减小的是理想电容器的阻抗。另一种是多层陶瓷电容器。在较低的频率下，阻抗随着频率的增加而单调减小，这与预期相符。然而，由于ESR的存在，该阻抗将在特定频率下达到最小值。随着频率的持续上升，电容开始像电感器一样工作，阻抗也随之增加。阻抗和频率之间的关系被称为“浴缸”曲线，所有实际电容器都有类似的行为。
   陶瓷电容器的ESR是如何形成的
   输入电容器将看到一个大的不连续纹波电流。该电容器需要能够承受高纹波电流（低ESR）和低电感（ESL）。如果输入电容器ESR过高，电容器将产生I*r功耗。这将降低转换器的效率，并可能使电容器过热。输入电流的不连续性也与ESL相互作用，导致输入端出现电压尖峰。带来干扰噪声会干扰系统。降压转换器中的输出电容将看到持续的纹波电流，这通常非常低。
   输入电容器将看到持续的纹波电流。应选择低ESR电容，以最小化输入端的电压纹波。输出电容器将看到一个大的不连续纹波电流。这里需要使用低ESR和低ESL电容器。
   在Buck/boost变换器中，输入和输出电容中都可以看到不连续的纹波电流。具有低ESR和低ESL的电容器的是这种拓扑结构。
   在许多情况下，只有使用这种方法才能获得所需的大电容和低ESR，从而满足设计要求。

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