Auswahl eines Tantals basierend auf min. ESR - LDO-Stabilität

Wie wählt man einen Kondensator für einen LDO-Regler aus, der eine min. BSG? Kondensatordatenblätter, die ich gesehen habe, enthalten nur den Max. ESR-Parameter. Man könnte einfach eine Kappe mit einem ausreichend hohen ESR wählen und hoffen, dass sie niemals unter die Stabilitätsspanne fällt, aber das fühlt sich wie Betrug an - außerdem würde ein unnötig hoher ESR eine Welligkeit verursachen.

Ich weiß, dass es heutzutage LDOs gibt, die mit Keramikkappen stabil sind, da sie ihre eigene „Null“ für die Stabilität hinzufügen, aber ich würde gerne wissen, wie LDOs funktionieren, die dies nicht tun.

Antworten (2)

Der beste Weg, mit einem LDO umzugehen, der eine minimale ESR-Ausgangsobergrenze erfordert, besteht darin, einen anderen LDO zu verwenden.

Diese LDOs wurden entwickelt, als mehr als einige 100 nF zu groß für Keramik oder andere Technologien mit sehr geringem ESR waren. Tantal war die übliche Wahl für einige µF bis zu einigen 10 µF. Diese hatten einen inhärenten ESR, daher wurden LDOs so konzipiert, dass sie mit ihnen stabil sind.

Irgendwann um 2000 wurden mehrschichtige Keramikkappen klein, billig und verfügbar genug, um Tantal in diesen Anwendungen zu ersetzen. Neuere LDOs wurden unter Berücksichtigung dieser Anforderungen entwickelt und sind auch dann stabil, wenn die Ausgangsobergrenze 0 ESR hat. Diese letztere Anordnung ist besser, da die Kappe ihre Aufgabe umso besser erfüllt, je niedriger der ESR ist. Sie möchten, dass die LDO-Plus-Kappe für den Rest der Schaltung so niederohmig wie möglich aussieht, und dass ein gewisser Widerstand in Reihe mit der Kappe dies in gewissem Maße zunichte macht.

Wenn Sie wirklich einen der alten LDOs verwenden müssen, die einen minimalen ESR erfordern, können Sie eine Keramikkappe verwenden und einen Widerstand in Reihe damit schalten. Sie können versuchen, eine Tantalkappe zu finden, die den vom LDO geforderten Mindest-ESR angibt, aber diese sind im Bereich, den Keramik heutzutage gut abdecken kann, immer schwieriger zu finden.

  1. Wie Olin sagt, ändern Sie LDO oder fügen Sie Serie R hinzu, aber

  2. Warum verwenden Sie Tantalkappen?
    Tantalkappen sind eine Katastrophe, die auf uns wartet.
    Sie sind eine ausgezeichnete Komponente, wenn Sie garantieren können, dass eine entscheidende Anforderung erfüllt werden kann. Wenn dies nicht möglich ist, stellen sie ein Wartungsrisiko dar, das darauf wartet, Ihre Ausrüstung zu zerstören.

    • Verwenden Sie das Gerät nur dort, wo Sie GARANTIEREN können, dass die angelegten Spannungen NIEMALS die Nennspannung überschreiten, auch nicht für den kürzesten Moment.

Tantalkondensatoren haben einen auf dem Tantalmetall aufgewachsenen Oxidfilm, der als elektrolytische Barriere dient. Diese Schicht ist sehr (sehr, sehr) dünn und kann von Spannungen durchstochen werden, die nur geringfügig über der Nennspannung liegen. Wenn es durchstochen wird, heilt es nicht von selbst. Wenn genügend Energie vorhanden ist, um ein geringfügiges thermisches Ereignis zu verursachen, wird der Kondensator nachgeben und sich mit einigen oder allen Flammen, Rauch, Geruch, Lärm und Explosion selbst zerstören. Ich habe gesehen, wie einer all dies bei der gleichen Gelegenheit getan hat.

Eine sehr kurze Spannungsspitze – auch im Mikrosekundenbereich – kann diesen Vorgang starten.

Verwenden Sie stattdessen massives Aluminium oder Keramik.

Viel Material auf massiven Al-Kappen .

Anhalten und Feuer fangen !!! - ein 16V Tantal auf 20V betrieben !!!

Das Foto unten ist insofern "Schummeln", als sie umgekehrte Polarität verwendet haben, ABER Sie können genauso "gute" Effekte erzielen, wenn Sie nur eine leichte Überspannung verwenden

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Angenommen, ich möchte für einige ICs eine 47-uF-Kappe für die Massenkapazität verwenden. Würden Sie mir dennoch empfehlen, Keramik / festes Al zu verwenden? Auch wenn die Leistung geregelt ist?
Fühlst du dich glücklich? :-) Wenn es egal ist, ob das Tantal schmilzt, dann nimm eins. Sie enden normalerweise mit einem Kurzschluss, so dass, wenn das Gerät durchgebrannt ist, nicht viel Schaden entsteht, normalerweise, wenn der Tantalkondensator sicher montiert ist, Ihre Versicherung bezahlt ist, Sie niemanden zu Tode erschrecken, wenn er explodiert, Ihre ... . dh warum tun? Es sei denn, Sie möchten eine super lange unbeaufsichtigte Lebensdauer, sogar ein Standard-Al-Elektrolyt kann dies tun. / Die Montage von Tantal entfernt von LDO kann ausreichend Widerstand und Induktivität bieten. Können Sie eine spitzen- oder überspannungsfreie Umgebung GARANTIEREN?
Danke Russell. Ich werde mit festem Alaun gehen. von nun an und verwenden Sie ein moderneres LDO. Danke!
@Saad, 47 uF benötigen nur fünf 0805-Pakete für Keramik (abhängig von WV). Gründe, sich trotzdem für die Elektrolyse zu entscheiden, wären extreme Platzbeschränkungen oder eine stark vibrierende Betriebsumgebung.
Eigentlich hat das OP nie etwas über Tantal gesagt. Ich habe Tantal erwähnt, aber nur, um zu erklären, wie es früher war und warum es LDOs gibt, die einen gewissen ESR der Ausgangsobergrenze erwarten. Schönes Bild aber.
@Olin Lathrop - In der Überschrift steht Tantalum, und das tat ich, als ich es zum ersten Mal sah, ABER bei offener Bearbeitung kann alles passieren :-)