Kapasitor keramik atau elektrolit untuk regulator buck switching?

14

Saya menggunakan LM2734Z (step-down DC / DC converter), yang beroperasi pada 3 MHz. Saya menggunakannya untuk mundur 4,8 V - 20 V ke 3,3 V +/- 5%. Apakah lebih baik menggunakan kapasitor keramik atau kapasitor elektrolit dalam rangkaian ini?

Mereka tampaknya menunjukkan kapasitor keramik dalam lembar data, tetapi apakah kapasitor elektrolitik akan lebih kecil dan lebih baik dalam menyaring riak dan menangani transien beban? Ukuran sangat penting untuk produk ini, dan biaya adalah masalah kecil. Saya ingin kisaran suhu operasional menjadi -40 ° C hingga +85 ° C, jika tidak maka -20 ° C hingga +70 ° C.

Thomas O
sumber

Jawaban:

12

Dengan chip seperti itu yang terbaik untuk mengikuti desain pabrikan, kecuali Anda benar-benar tahu apa yang Anda lakukan. Keramik umumnya disukai dalam aplikasi semacam itu, mereka lebih kecil dan lebih dapat diandalkan daripada elektrolitik, menangani suhu tinggi lebih baik, dan sering memiliki ESR lebih rendah.

Leon Heller
sumber
Terima kasih & +1. Saya curiga ini, tapi terima kasih sudah memastikannya.
Thomas O
1
Saya juga membaca bahwa kapasitor elektrolitik memiliki respons yang lebih buruk daripada keramik untuk frekuensi yang lebih tinggi.
sherrellbc
9

Pada 3 MHz, sebagian besar elektrolitik tidak berguna karena ESL. (Beberapa keramik juga. Periksa lembar data dengan hati-hati!) Mereka baik-baik saja di sisi input, tetapi tetap dengan keramik di sisi output.

Adam Lawrence
sumber
@ Madmanguruman - Sebenarnya ini lebih karena induktansi, yang bahkan lebih buruk daripada perlawanan. Lihat grafik dalam jawaban ini
stevenvh
8

Jika ukuran benar-benar kritis, Anda harus menggunakan keramik. 5-10 tahun yang lalu, ini bahkan tidak mungkin dengan nilai-nilai yang mungkin Anda butuhkan (100uF) tetapi sekarang ini. Saya pikir Anda sudah tahu tentang ESR, resistansi dengan kapasitansi akan mengubah respons frekuensi rangkaian, jadi itu satu-satunya hal yang harus diperhatikan. Saya biasanya menggunakan LTSpice untuk mensimulasikan sirkuit tipe switching yang serupa , karena Anda dapat mulai bermain dengan spesifikasi terperinci pada kapasitor dan melihat bagaimana rangkaian merespons (cukup pilih salah satu dari buck buckers LT 1A yang serupa).

Chris Gammell
sumber
4

Satu keuntungan besar dari regulator switching frekuensi tinggi adalah mereka memungkinkan Anda untuk menggunakan kapasitor keramik dan bukannya ESR tantalum rendah (karena Anda tidak memerlukan nilai kapasitansi sebesar itu seperti yang Anda lakukan pada regulator frekuensi rendah).

Tantalum adalah bahan yang relatif jarang, tidak ditambang di banyak tempat, sehingga kapasitor tantalum selalu mahal dan sulit untuk dibeli dalam jumlah besar. Perusahaan elektronik besar kadang-kadang mengalami keterlambatan memenuhi permintaan tinggi untuk produk mereka karena kekurangan kapasitor tantalum.

Kapasitor keramik cenderung jauh lebih murah dan lebih banyak tersedia.

Kapasitor elektrolit memiliki ESR tinggi dibandingkan dengan tantalum dan keramik, serta menjadi sedikit lebih besar.

Matt B.
sumber