Làm thế nào để chọn một tụ điện thích hợp để ổn định điện áp đầu vào

Tôi có một thiết kế trong đó tôi có một số IC tốc độ cao và cần đặt một tụ điện trên đường dây điện áp đầu vào để ổn định điện áp và bảo vệ khỏi gai hoặc dips. Tôi đang hoạt động ở 5v và giữa 300 và 500 mA. Nghiên cứu của tôi chỉ ra rằng tôi cần một tụ điện điện cho ứng dụng này nhưng tôi không biết làm thế nào để chọn giá trị điện dung phù hợp. Ngoài ra, tại sao tôi không thể sử dụng bộ điều chỉnh cho mục đích này? Bảng dữ liệu cho IC của tôi chỉ ra rằng tôi nên sử dụng tụ điện nhưng VR sẽ không làm việc tốt hơn?

Tại sao tôi không thể sử dụng bộ điều chỉnh cho mục đích này?

Chủ yếu, bởi vì mọi chip không thể ở ngay bên cạnh bộ điều chỉnh. Con chip của bạn càng xa bộ điều chỉnh cung cấp cho nó, càng có nhiều điện trở và độ tự cảm trong kết nối từ bộ điều chỉnh đến chân Vcc (và từ chân tiếp đất trên đường trở về).

Nếu mức rút hiện tại của chip của bạn thay đổi, điện trở và điện cảm này sẽ dẫn đến thay đổi điện áp ở chân Vcc.

Tôi không có ý tưởng làm thế nào để chọn giá trị điện dung thích hợp.

Có hai cách để xem xét điều này.

1. Khi chip của bạn thay đổi mức vẽ hiện tại, di / dt đó sẽ tạo ra sự sụt giảm điện áp trên cuộn cảm trở về nguồn điện áp. Bạn muốn một tụ điện có thể cung cấp (hoặc chìm) delta hiện tại cho đến khi dòng điện từ nguồn có thể đáp ứng.

   Thật không may khi chọn tụ điện theo cách này đòi hỏi phải biết hai điều mà bạn thường không biết: Di / dt sẽ được tạo ra bởi con chip nào (cái này bạn có thể thực sự biết trong một số trường hợp) và độ tự cảm của kết nối với nguồn (cái này bạn có thể mô phỏng với một công cụ toàn vẹn năng lượng tốt, nhưng nó đắt tiền).

2. Bạn có thể thiết kế các tụ điện bỏ qua của mình để cung cấp kết nối trở kháng thấp xuống đất ở mọi tần số bạn quan tâm.

   $Z=\dfrac{1}{j\omega{}C}$

   $Z=j\omega{}L$

   Giải pháp là đặt song song một số giá trị của tụ điện, sao cho tất cả các tần số được bao phủ. Một nhà cung cấp tụ điện tốt sẽ cung cấp các đặc tính của ESL và ESR để bạn có thể mô phỏng sự kết hợp các tụ điện của mình và tìm ra sự kết hợp hoạt động.

Nghiên cứu của tôi chỉ ra rằng tôi cần một tụ điện điện cho ứng dụng này

Một thiết lập phổ biến là một tụ gốm 0,1 uF ở chân Vcc của mỗi chip và một vài chất điện phân có giá trị lớn trải đều trên bo mạch (không nhất thiết phải là một chip trên mỗi chip). Điều này có phù hợp với thiết kế của bạn không rõ ràng với những gì bạn đã chia sẻ.

Nói chung, các giá trị cao (trong các gói lớn hơn và thường là điện phân) không cần phải gần với chip như các tụ điện có giá trị nhỏ (gói nhỏ), bởi vì chúng rất hữu ích ở tần số thấp hơn khi điện cảm tách chúng ra khỏi tải (chip ) có ít tác dụng. Có thể một tụ 10 uF có thể được chia sẻ giữa 4 tải trở lên. Và một vài tụ 47 hoặc 100 uF có thể được rắc xung quanh bảng.