话说电容之七:电容的等效串联电阻 ESR

普遍的观点是:一个等效串联电阻(ESR)很小的相对较大容量的外部电容能很好地吸收快速转换时的峰值(纹波)电流 。 但是 , 有时这样的选择容易引起稳压器(特别是线性稳压器 LDO )的不稳定 , 所以必须合理选择小容量和大容量电容的容值 。 永远记住 , 稳压器就是一个放大器 , 放大器可能出现的各种情况它都会出现 。
【话说电容之七:电容的等效串联电阻 ESR】由于 DC/DC 转换器的响应速度相对较慢 , 输出去耦电容在负载阶跃的初始阶段起主导的作用 , 因此需要额外大容量的电容来减缓相对于 DC/DC 转换器的快速转换 , 同时用高频电容减缓相对于大电容的快速变换 。 通常 , 大容量电容的等效串联电阻应该选择为合适的值 , 以便使输出电压的峰值和毛刺在器件的Dasheet 规定之内 。
高频转换中 , 小容量电容在 0.01µF 到0.1µF 量级就能很好满足要求 。 表贴陶瓷电容或者多层陶瓷电容(MLCC)具有更小的 ESR 。 另外 , 在这些容值下 , 它们的体积和 BOM 成本都比较合理 。 如果局部低频去耦不充分 , 则从低频向高频转换时将引起输入电压降低 。 电压下降过程可能持续数毫秒 , 时间长短主要取决于稳压器调节增益和提供较大负载电流的时间 。
用 ESR 大的电容并联比用 ESR 恰好那么低的单个电容当然更具成本效益 。 然而,这需要你在 PCB 面积、器件数目与成本之间寻求折衷 。