稳压芯片两端的电容什么作用

只看该作者 · 2009-8-29 12:12

220V经变压器到12V以后先经过一个电解电容接着接了一个普通电容，然后进入78L05输出，输出端又有一个电解电容和普通电容，最后得到5V电压。我想问一下，这几个电容的作用分别是什么，要具体点的！就是普通电容的作用，电解电容的作用，为什么78L05两端都要接电容？我现在大概知道是滤波的

4万 · 2009-8-29 18:08

整流桥输出的是脉动直流电，其幅值是从零起始的，波动非常大，加入足够容量的电容进行滤波后，因电容的充放电效应，该脉动直流变成纹波不大的直流电，这是输入滤波的作用。
稳压电路的工作过程需要从输出采样，然后根据其反馈值调节输出以达稳压的目的。如果此时没有输出滤波电容，只要因负载变化带来的电压波动频率恰好与稳压电路的调节速率差不多就会产生振荡效应，导致输出失控，所以稳压输出也必须加滤波电容，而且增加滤波电容也可以进一步增加稳压输出的稳定性。
至于与大容量电解电容并联的小电容，其作用在于旁路频率较高的波动电压，因为铝电解电容的制造工艺导致其具有较大的ESL（等效电感），无法滤除高频成份，故需加个小电容。

只看该作者 · 2009-8-30 16:44

非常感谢，很具体！ 3# chunyang

只看该作者 · 2009-8-30 17:04

不错，能学到不少东西。:D

只看该作者 · 2009-9-3 15:02

啰啰嗦嗦一大推，很简单的问题，解释得那么复杂。
78L05-LDO的输入和输出端接一大一小电容，是很常见的处理方式，作用无非是滤波和退藕，大容量电解电容，一方面滤低频噪声，一方面因其容值大，起稳压的作用（当负载端吃瞬间大电流时可有该电容供），小电容滤高频噪声和退藕。
任何电源IC（DC/DC和LDO）都会做这样的处理，搞的那么复杂。

只看该作者 · 2009-9-9 07:42

原来只知道那么用，现在知道是为什么了！~

2万 · 2009-9-11 14:10

楼主运气不错，遇到好人啦。顶春阳

只看该作者 · 2009-9-11 21:02

:lol 学习了！

只看该作者 · 2009-9-12 23:40

五楼此言差矣。涉及到高速电路，尤其当核心电压不断减小的时候这个问题就很复杂了，牵扯到电源完整性问题。

只看该作者 · 2009-9-15 10:38

楼上能说的详细点？何谓“核心电压不断减小”，高速信号也不是多么复杂得不可触及的东西，都是有原理和规则可循。所谓“电源完整性”，能就这个主题简单说哈么？
个人认为，该主题所说的就是简单的电源处理方式，其负载包括高速电路或其他，我所做过的不管是简单的AP还是复杂点的FTTU，在DC/DC和LDO端都是类似这样的方式，终究说不出什么其他的花花来。
学东西还是要知其然及所以然，不要只去记住几个看起来时髦的名词明确不明白是什么意思

只看该作者 · 2009-9-18 01:16

回10楼mmwlb：这两天比较忙，今天才上来看到你的回复。那我就简单和你探讨一下吧，免得你又教训我记住几个看起来时髦的名词却不明白是什么意思。
1，总体上来说，有电压或电流的突变的地方就会干扰产生干扰，电容是抑制这种突变的元件之一。输入电容的主要作用是滤除交流噪声，抑制输入端的电压变化。而输出电容的作用，用于抑制由于负载电流或者输入电压瞬变引起的输出电压变化，此外也构成了反馈回路的一部分。
3，对于理想电源仍和一点的电位都保持恒定，但实际电源却会由很多因素造成不稳定，如器件高速开关状态下瞬态交变电流影响，clock或data转换，负载电流变化等。
4，所以为了保证电源的稳定和干净，电容起着很大的作用。对于去耦电容，是确保电源和地之间有条对于高频信号的低阻抗通路，从而将高频元件产生在电源平面上的RF能量移除。对于旁路电路，能移除不需要的RF杂讯，避免耦合元件或cable的共模干扰进入敏感区域，并提供滤波功能。对于大型电容（Bulk ),是当在最大负载下，所有信号脚同事切换时，对元件保持DC电流及电压稳定，同时防止元件的电流浪涌di/dt造成的电源失效。
4，根据电容阻抗公式X=1/wc,看起来电容越大阻抗越小，似乎滤波去耦效果更好。那么为什么要使用大小电容并联，甚至用很多同种容值的电容并联呢。因为对于理想电容我们没有考虑寄生电感和电阻的影响。实际电容比理想电容却更复杂，在这里我不详述，我们只考虑它的简化等效模型。也就是说简化的实际电容模型是由等效串联电感（ESL)、等效串联电阻(ESR)、和C构成的串联模型。其构成的阻抗为|Z|=sqrt(ESR^2+(wESL-1/WC)^2),(sqrt表根号下）得出谐振角频率W=1/sqrt(ESL*C)。当在谐振频率以下，电容表现为电容特性，而随着频率增加，超过谐振频率时，它就逐渐表现为电感特性。显然我们要使用电容去耦滤波就要让它表现为电容特性。大电容由于C大，而且通常使用多层卷绕的方式制作，所以ESL也比较大，故其谐振频率点比较低，只能用于滤除低频干扰。想要滤除高频干扰还需要使用小电容。通常大容量电容器是10-100uF的铝电解电容，小电容是0.01uF-0.1uF的叠层陶瓷电容(ESR,ESL都比较小）。对于要求不高的情况下，我们可以简单计算得到大小电容的容值，一般大小电容容值相差不小于100倍，比如一个10UF的大电容和0.1UF的小电容并联使用。为了研究并联后的效果，我们可以画出其等效电路，写出其传递函数，找到引入的极点和零点作出它的频率特性曲线研究它对噪声的衰减。可以得到衰减曲线从第一个极点开始，一直到最后一个零点结束，容值最大的那只电容决定了衰减的起始频率，容值最小的那只电容决定了衰减的终止频率,在此我就不作详述了。
5，而我们为什么要把同种电容并联使用呢，因为这样可以降低其ESR和ESL（并联后等效容值变为nC,等效电感变为ESL/n,等效串联电阻变为ESR/n）。那为什么要降低ESR和ESL呢。今天太晚了我也不详述了。假单说一下ESR。电压的纹波(ripple)与ESR有着直接的关系，ESR越大，纹波越大。所以为了减小纹波我们要尽量使ESR小。所以把电容并联起来就可以达到此目的，降低了ESR也增大了电容。
6，当使用了很多不同值和相同值的电容并联时分析起来就更复杂，需要考虑反谐振现象。楼上有兴趣自己好好研究，我先睡觉了。不懂的大家一起来探讨。