其它因素 除了架构之外,压降还会受到其他一些因素的影响,如表 1所示。 很显然,压降并不是一个静态值。虽然这些因素会提高选择LDO 的复杂程度,但同时,还能帮助您根据特定的条件选择最适合的 LDO。 LDO电容的选择 为了让 LDO 正常工作,需要配备输出电容器。将 LDO 用于实际应用时,如何选择适当的输出电容器是一个常见的问题。因此,让我们来探讨一下选择输出电容器时需要考虑的各种事项及其对 LDO 的影响。 什么是电容器 电容器是用于储存电荷的器件,其中包含一对或多对由绝缘体分隔的导体。电容器通常由铝、钽或陶瓷等材料制成。各种材料的电容器在系统中使用时具有各自的优缺点,如表 1 所示。 陶瓷电容器通常是理想的选择,因为其电容变化最小,而且成本较低。 什么是电容? 电容器是用于储存电荷的器件,而电容是指储存电荷的能力。在理想情况下,电容器上标注的值应与其提供的电容量完全相同。但我们并未处于理想情况下,不能只看电容器上标注的值。稍后您将发现电容器的电容可能只有其额定值的10%。这可能是由于直流电压偏置降额、温度变化降额或制造商容差造成的。 直流电压降额 考虑到电容器的动态特性(以非线性方式存储和耗散电荷),有些极化现象在不施加外部电场的情况下也可能会出现;这就是所谓的“自发极化”。自发极化是由材料的不活跃电场引起的,不活跃电场为电容器提供初始电容。对电容器施加外部直流电压会生成电场,生成的电场会反转初始极化,然后将剩余的有源偶极子“锁定”或极化到位。极化与电介质内电场的方向有关。 如图1所示,锁定的偶极子不会对交流电压瞬变作出反应;因此,有效电容低于施加直流电压前的值。 图2显示了对电容器施加电压所产生的影响以及产生的电容。请注意,外壳尺寸较大时损失的电容较小;这是因为外壳尺寸越大,导体之间存在的电介质越多,而这会降低电场强度并减少锁定的偶极子数。 温度降额 与所有电子器件类似,电容器的额定温度高于其额定性能对应的温度。这种温度降额通常会使电容器的电容低于电容器上标注的数值。表2为电容器温度系数额定值解码表。 大多数 LDO 结温范围通常为 -40°C 到 125°C。根据此温度范围,X5R 或 X7R 电容器是理想选择。 如图 3 所示,温度对电容的影响远小于直流偏置降额所产生的影响,直流偏置降额可使电容值降低 90%。 |