LDO Minimaler ESR am Ausgangskondensator

Ich frage mich schon eine Weile. Bei billigeren LDO-Reglern sehe ich oft, dass sie damit werben, dass Sie einen Keramik-Ausgangskondensator verwenden können. In den Datenblattbeispielen verwenden sie sie. Aber dann sagen sie Dinge wie „Der ESR für den Ausgangskondensator sollte zwischen 15 mOhm und 200 mOhm liegen. Ich verstehe, dass durch die Leiterbahn zum Kondensator ein kleiner Widerstand hinzugefügt wird, aber oft ist er theoretisch < 1 mOhm, basierend auf der Leiterbahnbreite und -länge. Ich habe verwendet Regler wie dieser und wissen, dass es funktioniert, aber warum sollte der Hersteller einen minimalen ESR angeben?

Auch für den Fall, dass die Leute falsch verstehen, ich weiß, dass der ESR für die Stabilität der Rückkopplungsschleife erforderlich ist, frage ich, warum ein Hersteller meiner Meinung nach widersprüchliche Informationen in sein Datenblatt einfügt.

Unten ist ein Beispiel dafür, was ich meine, es ist von AP7311. Das Datenblatt finden Sie hier: Datenblatt

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich würde behaupten, dass nichts von dem, was Sie gepostet haben, wirklich verwandt ist. Der im Bild gezeigte Regler gibt eindeutig an, dass er für Keramikkondensatoren ausgelegt ist. Nicht Tantal oder eine andere ältere Technologie.
Das ändert jedoch nicht wirklich den Grund, warum die ESR benötigt wird. Ich stimme zu, dass keines davon tatsächlich erklärt, warum.

Antworten (1)

Obwohl wir bereits einige verwandte Fragen hatten (siehe meine Kommentare), scheint sich keine davon direkt mit dieser Frage zu befassen.

Warum sollte der Hersteller einen Mindest-ESR angeben?

Denken Sie daran, dass ein Linearregler eine Art Rückkopplungsschaltung ist. Der Widerstand des Durchgangsgeräts wird eingestellt, bis die am Rückkopplungsstift zurückgegebene Spannung mit einer internen Referenzspannung übereinstimmt (im Fall eines Reglers mit festem Ausgang könnte die Rückkopplung vollständig chipintern sein).

Der Ausgangskondensator erzeugt einen Pol in der Open-Loop-Antwort der Schaltung, der mit 90 Grad Phasenverzögerung über der Polfrequenz liegt. Der ESR erzeugt dann eine Null und eine Tendenz zur Phasenvoreilung, die (bei bestimmten Konstruktionen) erforderlich ist, um sicherzustellen, dass die Gesamtphasenverzögerung am Punkt der Einheitsverstärkung nicht 180 Grad erreicht, wodurch Schwingungen gemäß dem Barkhausen-Kriterium vermieden werden .

Ich frage, warum ein Hersteller meiner Meinung nach widersprüchliche Informationen in sein Datenblatt einfügt

Es ist nicht widersprüchlich. Sie können diesen Regler mit einem Keramik-Ausgangskondensator verwenden. Sie müssen jedoch darauf achten, einen mit ausreichend hohem ESR auszuwählen.

Hier ist zum Beispiel ein Teil mit 1 uF und etwa 9 mOhm ESR. Mit einer etwas schmalen Spur zwischen diesem Teil und dem Reglerausgang erhalten Sie wahrscheinlich einen stabilen Betrieb.

Der ESR neigt auch dazu, unterhalb (und oberhalb) der Resonanzfrequenz des Kondensators anzusteigen. Je nachdem, wo die Übergangsfrequenz des Regelkreises des Reglers liegt, ist es möglicherweise viel einfacher, ein Keramikteil mit einem angemessenen ESR bei dieser Frequenz zu finden. Leider sagen sie dir nie, auf welche Frequenz du schauen solltest.

Ich glaube, ich wusste nicht, dass Keramik mit einem so hohen ESR erhältlich ist. Obwohl ich denke, dass ich auch in meinem Kopf wusste, dass selbst in einem kleinen Chip-Keramikkondensator ein realistisches L und R vorhanden sein muss.
Ich habe eine Antwort zur Eigenresonanz von Kondensatoren (insbesondere Keramik) unter electronic.stackexchange.com/questions/193608/… gegeben.
@PeterSmith, das hat nichts mit der Eigenresonanz des Kondensators zu tun. Es ist eine Schwingung des Regelkreises des Reglers. Wenn die SRF des Kondensators ins Spiel kommt, ist das ein ganzes zusätzliches Problem.
Einverstanden, aber da der ESR des Kondensators über und unter der Eigenresonanz variiert (was er tut, wenn auch minimal), könnte dies für die Bewertung des minimalen ESR nützlich sein.
LDO Minimaler ESR am Ausgangskondensator
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