Tại sao luôn có một tụ điện trên đầu vào và đầu ra của một bộ điều chỉnh điện áp?

Nhìn vào bảng dữ liệu tôi có thể thấy rằng các bộ điều chỉnh điện áp không chỉ là một diode zenner bên trong, chúng là những thiết bị phức tạp. Tôi đã nhận thấy rằng luôn có một tụ điện ở đầu vào và một cái khác ở đầu ra. Một ví dụ là bộ điều chỉnh điện áp cố định dòng uA7800.

Tôi đã đọc được rằng một trong số đó là "ổn định hoạt động của mạch" trong khi cái còn lại là "giảm gợn trên đầu ra". Nhìn vào bảng dữ liệu, tại sao họ có giá trị cố định này? Và nếu chúng có giá trị cố định thì tại sao không chế tạo chúng vào bộ điều chỉnh điện áp? ví dụ, đối với dòng uA7800, nó là 0,33uF ở đầu vào và 0,1uF ở đầu ra. Nó không được giải thích tại sao họ có những giá trị này.

Hầu hết các bộ điều chỉnh điện áp (đặc biệt là các loại LDO) yêu cầu tụ điện ở đầu ra để ổn định và nó thường sẽ cải thiện phản ứng nhất thời ngay cả đối với các bộ điều chỉnh như 7800 có thể không yêu cầu nghiêm ngặt. Một tụ điện đầu vào thường được yêu cầu để giảm trở kháng nguồn.

Thật không thực tế khi tạo ra các tụ điện nhiều hơn hàng chục pF (hoặc hơn) trên một con chip rẻ tiền - chúng chiếm quá nhiều diện tích silicon đắt tiền, và các tụ điện hoặc gốm điện phân bên ngoài rất rẻ về số lượng. Điều đó không có trong thẻ. Và các tụ điện thực sự cung cấp lưu trữ năng lượng để nó không phải là thứ mà mạch thông minh có thể thay thế.

Các giá trị là sự thỏa hiệp dựa trên hành vi ổn định của chip ở các dòng tải khác nhau và cũng là những gì giới hạn phổ biến khi biểu dữ liệu được tạo ra (có thể là 35 hoặc 40 năm trước cho sê-ri 7800). Hầu như luôn luôn chấp nhận được việc sử dụng điện dung lớn hơn ở đầu vào và thường được chấp nhận ở đầu ra, tuy nhiên có thể có các giá trị tối thiểu / tối đa trên tụ điện ESR- điện trở nối tiếp tương đương. Trong một số trường hợp, tụ điện quá lý tưởng có thể khiến bộ điều chỉnh dao động.

Hầu hết các bộ điều chỉnh hiện đại sẽ chỉ ra những giá trị và loại tụ điện nào được chấp nhận, vì vậy đọc và hiểu bảng dữ liệu là tất cả những gì bạn cần làm.

Tôi nghĩ rằng tôi sẽ xây dựng một thành phần mạch mới nhất của mình tại một thời điểm để tôi có thể "gỡ lỗi" và tìm hiểu những gì đang thực sự xảy ra ở mỗi bước. Vì vậy, tôi đã nối nguồn cung cấp 12V của mình vào Đầu vào và Mặt đất của mình và háo hức chờ đợi đầu ra được điều chỉnh 5V. Những gì tôi nhận được là 10 giây tìm kiếm đầu ra 5V sau đó là khói! Đó là những gì xảy ra nếu bạn không có tụ điện trong mạch. Tự dao động, nhiệt và khói lớn. Xin hãy tin tôi và đừng thử điều này ở nhà. Dạy bạn đọc bảng dữ liệu đúng cách từ bìa này sang bìa khác.

Câu trả lời cho câu hỏi này nằm ở kinh nghiệm thực tế.

Bỏ qua tụ điện đầu vào và sớm hay muộn, bộ ổn định sẽ tự dao động, quá nhiệt và (theo nghĩa đen) phát nổ.

Trên thực tế, những con chip này là những thỏa thuận kiểm soát shunt ổn định hàng loạt với mức tăng khổng lồ trong chuỗi bên. Đó là tụ điện đầu vào điều khiển thay đổi pha.

Như đã nêu các tụ điện đầu ra là bình thường với bất kỳ mạch điều chỉnh / nhà cung cấp.

Chi tiết đầy đủ xem: http://www.clovellydonkeys.co.uk/kengreen_website/index.htm