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[参考译文] LM120QML:陶瓷输出电容器的稳定性

Guru**** 2391675 points
Other Parts Discussed in Thread: LM120QML

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/1336363/lm120qml-stability-with-ceramic-output-capactors

器件型号:LM120QML

我正在更新一个使用 LM120H-12/883 (军用级 LM320)的设计。  现有设计使用一个旧的带引线(非 SMT) 1uF 陶瓷电容器以及一个固态钽100uF 电容器作为输出滤波(和补偿)。  我从 LM120H-12/883产品页面中链接的 LM120QML 数据表中注意到、建议为输出电容器使用1uF 钽或25uF 铝电解电容器、但具体而言、没有推荐用于此目的的陶瓷电容器。  我知道、从双极晶体管集电极获取输出的此类其他线性稳压器由于电容的 ESR 较低、可能会出现陶瓷输出电容的稳定性问题。  作为设计更新的一部分、输出电容器将迁移到 SMT 器件、包括1uF 陶瓷电容器、这可能会导致该电容器的 ESR 值低于现有设计。  此外、由于电路的其他部分发生变化、从该稳压器汲取的输出电流可能会显著降低、从而可能会改变稳压器的负载极点。  由于 SMT 陶瓷输出电容器的低 ESR 和消耗的输出电流降低、修订后的稳压器电路是否存在稳定性问题的风险?

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    尊敬的 Keith:

    为了确保我正确理解、您是否认为您的新设计看起来像这样? 我想知道100uF 固态钽电容器是否也仍然在输出端。

    此致、

    凯尔西

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    Kelsey、
    可以、如您所示、100uF 电容器跨输出端并与1uF 陶瓷电容器并联。  我担心  应用手册中的信息、例如《 使用陶瓷输出电容器实现 AN-1482 LDO 稳压器稳定性》中的信息、该信息表明陶瓷电容器即使与较大的非陶瓷输出电容器并联时、也可能导致不稳定(请参阅该应用手册中具体的第7节)。

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    尊敬的 Keith:

    我同意这一观点、并且让我感到有点惊讶的是、当前使用陶瓷电容器的设计没有任何稳定性问题。 我建议取下陶瓷电容器、仅使用钽电容器。  

    此器件的数据表还建议 在输出端到输入端连接一个大电流二极管、以在 输出电容超过100 μF 时防止瞬时输入短路、因此 、如果您不计划减小100 μF 钽电容器、 考虑添加一个二极管、以便 在 LDO 输入端与 GND 短路时也防止反向电流。 如果您有兴趣的话、此处提供了有关防止反向电流的相关应用手册。

    不过、为了澄清您原始问题中的一点、相同值的引线陶瓷电容器与 SMT 陶瓷电容器的行为预计没有差异。 无论如何、在这种情况下、不应使用陶瓷电容器。

    此致、

    凯尔西

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    Kelsey、
    感谢您对陶瓷输出电容器的说明以及有关反向电流的信息。  我们会考虑这两点。

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    另一个问题是、将1uF 电容器转换为固体钽电容器以提高-12V 电源滤波能力、使其高于100uF 电容器的 ESR 零点频率是否会造成任何损害?

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    尊敬的 Keith:

    这个问题更难回答。 简而言之、这可能会导致稳定性问题。 两个并联电容器的 ESR 可以根据感兴趣的频率范围进行计算-- 我在网上找到了这篇文章,其中有公式和一些计算示例,可以帮助你解决这个问题。  

    但遗憾的是、我们的数据库中没有此旧器件的 ESR 稳定性范围、因此我无法为您提供零偏压的 ESR 范围。 但是、根据您为并联电容器计算的等效 ESR、如果电容器处于合理/非陶瓷电容器范围内、则应该能够镇流。 如果您在此处需要更多指导、请随时再次与我们联系。

    此致、

    凯尔西