輸出電容器 最佳構成驗證

按照以下評價條件，通過以下①～②的2種構成來驗證最佳的輸出電容器構成。
按照以下評價條件、項目進行驗證。

MLCC與導電性高分子電容器相比，具有優(yōu)異的ESR、ESL特性。
將導電性高分子電容器置換成MLCC，可以降低ESR、ESL。

負荷固定時、負荷變動時構成②MLCC都可以控制電壓變動。
如“阻抗/ESR特性”所示，構成②MLCC可以實現低ESR、低ESL，可以控制電壓變動。

構成	導電性高分子電容器	MLCC(調整后)
品名/規(guī)格	2.5V 7343 330μF x3pcs	CGA6P1X7T0G107M250AC x10pcs 4.0V 3225 100μF
合計容量[μF]	990	1000
固定負荷時 電壓變動[mV] Δiout:30A
負荷變動時(上升) 電壓變動[mV] Δiout:0A→30A Δiout/dt:100A/μs

輸出電容器 最佳構成驗證

前面已經說明增加MLCC的搭載數量對控制電壓變動有效，但是一般來說，由于增加MLCC的搭載數量導致的低ESR的影響，對于一些電源IC的規(guī)格，穩(wěn)定性有下降的傾向。因此，通過FRA（頻率特性分析儀）等取得、確認顯示電源IC的頻率特性的波特圖，確認電源的響應性和穩(wěn)定性的關系很重要。另外，穩(wěn)定性調整一般是調整下述電源電路塊圖的外部相位補償電路和反饋部分的電容器和電阻的常數。

*具體的調整方法等根據使用的電源IC而有所差異。調整方法等請直接咨詢IC制造商。

項目	要點	對電壓變動的影響
交叉頻率	高的一方高速動作 ⇒影響響應性	減少電壓變動
相位裕量/增益裕量	高的一方穩(wěn)定動作 ⇒影響穩(wěn)定性	防止振鈴和異常動作

裕量不足時的對策示例：相位補償部分的調整

由于相位補償部分的調整，電壓變動時的波形如下所示。
比較調整前后，交叉頻率從43kHz提高到63kHz，速度提高了，所以電壓變動減少了31mV。
而調整后的相位裕量從30deg增加到53deg，并且，由于沒有調整之前看到的振鈴波形，所以穩(wěn)定性也得到了改善。
如果沒有FRA（頻率特性分析儀），觀測波形時是否發(fā)生振鈴或振蕩是穩(wěn)定性的基準，
請在實際測量時確認

MLCC 相位補償	調整前	調整后
固定負荷時 電壓變動[mV] Δiout:30A
負荷變動時(上升) 電壓變動[mV] Δiout:0A→30A Δiout/dt:100A/us
	有無振鈴是穩(wěn)定性的標準

輸出電容器 最佳構成驗證 總結

評價結果總結如下。

• 大電流、高電壓轉換速率環(huán)境時，負荷急劇變動時的電壓變動會受到輸出電容器的ESR、ESL成分的影響會變大。
  MLCC可以實現低ESR、低ESL，可以控制電壓變動。
• 一般來說，由于MLCC的低ESR化，有穩(wěn)定性（相位裕量）降低的傾向，在這種情況時，請研究修改相位補償電路的常數。
• 設計輸出電容器的構成時，除了電壓變動，還需要考慮電源的穩(wěn)定性，然后進行優(yōu)化。
• 在要求高可靠性的成套設備中，使用TDK支持車載的大容量MLCC，可確保電氣特性和可靠性。
• 為了能夠根據使用電路所要求的電氣性能、安裝面積限制、件數限制等各項限制，選擇最合適的零件，TDK備齊了豐富的系列產品。TDK系列產品、數據表、技術支援工具等可在本公司的網站上確認。

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