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[参考译文] TPS7A20：输出电容的最佳值

admin
Guru**** 664280 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS7A20, TPS7A94, TPS7A21, TPS7A57
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1196272/tps7a20-optimal-value-for-output-capacitor

器件型号：TPS7A20
主题中讨论的其他器件： TPS7A94、 TPS7A21、 TPS7A57

感谢你的帮助。

我目前正在考虑使用 TPS7A2033PDQNR 生成3.3V 电压。

规格中建议的电容范围为1uF-200uF、但我们正在考虑在实际应用中使用的电容大小。

我们希望将负载输出电流变化保持在最大值150mA、并将电压变化保持在0.8057mV 以内。 这是因为3.3V 电源负载之一使用 AD 转换器、该转换器的转换频率为

3.3V、12位。

对于上述应用、我应该为电容器设置什么电容值？

此外、在确定电容值时、您能否提供某种计算公式？

此外、请告诉我们、在使用具有大电容的输出电容器时、对于输入电容器的电容、我们是否需要小心谨慎。

提前感谢您。

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    TI__Guru**** 664280 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好！  

    感谢您联系并分享此信息。  

    问题是否与 TPS7A20的稳定性有关？  

    如果是、则保持在建议范围内应该足够了。 DS 中有第8.2节"典型应用"、其中显示了使用 Cin = 1uF 和 Cout = 1uF 且 Iout = 200mA 的示例

    与 TPS7A20等现代 LDO 相比、旧器件以前更关注这一点。

    您可以参阅以下应用手册： 《具有 PMOS 导通元件的低压降线性稳压 器的稳定性分析》(TI.com)以及《ESR、稳定性和 LDO 稳压器》(修订版 A)(TI.com)。  

    如今、选择符合数据表要求的电容器应该足以确保稳定性、因此、查看阻抗曲线和电容降额非常重要、因此无需计算电容。  

    如果需要考虑浪涌电流、以下是一些 有助于抵消浪涌电流的建议：  

    • 如果您在存在输入电压之后很长时间启用器件、则增大 Cin 将有助于降低初始电涌。
    • 如果器件使能端直接连接到输入引脚、则您将查看为线性稳压器供电的是什么以减少浪涌。
      • 在这种情况下、减缓电源到线性稳压器的上升时间将降低浪涌电流。

    用户应该考虑输入和输出电容组合的浪涌电流、除此之外、放置一个输入电容器来抵消任何无功电源并帮助提高瞬态性能是一个很好的模拟设计。  

    最棒的

    Edgar Acosta

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    TI__Guru**** 664280 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    感谢您的回答。
    请允许我提出其他问题、因为我的设计经验和知识有限、因此我有许多不清楚的问题。

    是否正确地说、即使在数据表中列出的最小输出电容值为1uF 的情况下、对于150mA 的输出电流波动、输出电压波动也可以抑制到小于1mV？
    作为参考、我在"6.7典型特性"中检查了 Cout = 1uF 和 Iout = 0mAt 至300mA 条件下的负载响应特性图、发现电压波动约为190mV。

    我们使用 CMOS 传感器作为负载、并希望将电压波动保持在0.8057mV、这非常小。
    但是、我们有一个限制、即组件安装表面很窄、电容器的芯片尺寸必须很小。

    提前感谢您。

  • 0
    TI__Guru**** 664280 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好！  

    感谢您分享更多详细信息。 您指的是从0-150mA 的负载瞬态事件。  

    [引用 userid="552682" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1196272/tps7a20-optimal-value-for-output-capacitor/4510420 #4510420"]是否正确地说、即使数据表中列出的最小输出电容值为1uF、对于150mA 的输出电流波动、输出电压波动也可以抑制到小于1mV？

    不幸的是、不 如前所述、0-300mA 电流 提供~190mV 的下冲和~0.7mV 的过冲。  

    0.8057mV 是一个非常具体的、诚实地说、它非常具有挑战性。 还必须考虑器件的精度。

    瞬态性能有几个因素影响、这意味着瞬态性能是不同因素的组合、其中一些因素是负载、负载阶跃、压摆率、电容、ESR、 ESL 和 LDO 的带宽。 PCB 寄生效应也会影响此瞬态性能。  

    下面是一个讨论这一点的应用手册： 了解 LDO 的负载瞬态响应(TI.com)

    通过 遵循应用手册并使用输出精度图(图6-13)、Vout 在 Tj=125C 和150mA 时已经可以转换为~3.2835V、即~16.5mV。  

    现在、让我们假设3.3V 完全没有变化、那么我们需要 一个3.2992V 电源轨。  

    使用此设置并假设电流的上升时间为1us、则需要~5.3713nH 的 ESL。  

    然后、使用图6-55中的2us 响应时间(假设这不会改变)、使用200uF 的最大电容、则与电容器相关的压降为~3.7mV。  

    这已经超过了允许的 0.8057mV 压降。  

    满足此0.8mV 限值是任何类型电源面临的一项重大挑战。  

    我知道空间也是一个限制因素、但可能需要关注 TPS7A94和/或 TPS7A57。 并保持空间受限、即 TPS7A21。  

    这些是高性能 LDO、可能 是150mA 的过压、可能无法满足低于1mV 的电压、但值得研究。  

    最棒的  

    Edgar Acosta

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    TI__Guru**** 664280 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    感谢你的答复。
    ``、使用图6-55中的2us 响应时间(假设这不会改变)、使用200uF 的最大电容、则与电容器相关的压降为~3.7mV。
    我对上述计算有疑问。
    根据应用手册《了解 LDO 的负载瞬态响应》(ti.com)")、可通过以下公式获得电容器引起的压降。


    如果输出电容为200uF、ΔI = 150mA、并且 LDO 响应速度为2us、那么压降是否不是1.5mV？
    3.7mV 得出了什么类型的计算？
    给您带来的不便、我深表歉意、但请告知我

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    TI__Guru**** 664280 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好！  

    抱歉、您回答正确、我在计算时查看了另一个值。 它为1.5mV、但仍超出所需规格。  

    此外、这不会考虑负载调节+ Vout 精度和寄生效应、而是假设 LDO 的响应时间保持不变、但这会有所不同。  

    我可以继续使用给定条件进行基准测量、以便获得实际数据来显示预期值。  

    最棒的  

    Edgar Acosta