多顆電容器並聯使用原因探討

ciko.ciko

在電源濾波器中,常會發現使用了多顆不同數值的電容器並聯使用,究竟其中原因為何,請看影片中的介紹.原來是因電容器的等效阻抗=電阻與電容和電感的串聯造成,使得電容器的等效阻抗曲線變成了V字型.在中低頻是由電容阻抗貢獻,在中高頻由電感貢獻,而在中頻(凹處-諧振點)則是由ESR貢獻.



https://www.youtube.com/watch?v=BcJ6UdDx1vg

yoweichan

其實老師每次貼的影片都很好 可惜我是英文白癡 都聽不懂

單晶片微電腦

想起「逆電流」的一堆電容。

ciko.ciko

yoweichan 發表於 2016-3-12 06:29 PM
其實老師每次貼的影片都很好 可惜我是英文白癡 都聽不懂

1.相同容量的SMD電容,體積越小則高頻阻抗越佳(阻抗越低).如0402優於0805更優於1206.
2.相同容量的SMD電容,如1206尺寸的高頻阻抗較差(阻抗較高),若改用0612的電容則響應較佳.4位數尺寸標示的後2位為該元件Pad焊接位置,如1206尺寸的pad位於06處(即窄邊處),而0612尺寸的pad位於12處(即寬邊處).

ciko.ciko

上述影片中使用了一部小巧的測試儀(它可用來做為示波器/信號產生器/頻譜分析儀/阻抗分析儀),希望論壇有人能夠參與應用.

儀器名稱: Red Pitaya



https://www.youtube.com/watch?v=lPDOrFuQD3g

yoweichan

ciko.ciko 發表於 2016-3-12 08:13 PM
1.相同容量的SMD電容,體積越小則高頻阻抗越佳(阻抗越低).如0402優於0805更優於1206.
2.相同容量的SMD電容 ...

感謝老師 也希望每篇都有中文能解說 這樣方便學習

kip

我簡單解釋:
前10分鐘解釋當 IC 電源因為切換，有電流的變化時，電源產生電壓的突波及震盪的原理。

10分鐘後解釋:  一個實際電容本身等效 電阻 串 電容 串 電感 就是影片中的式子 ESR+C+ESL
然後等效的阻抗 = ESR + 1/(2*pi*f*C) + 2*pi*f*L
也就是 =ESR + XC + XL,  
XC 隨頻率增大變小，隨電容增大變小
XL 隨頻率增大而增大，隨電感變大而增大
上面兩個式子是簡單的數學式子。

當有電源有電壓變化時，希望能夠將電壓導掉。  阻抗越低，越能夠將突波導掉。
下面直接在畫面上解釋    ESR + XC + XL  隨著頻率的變化。

在阻抗最低的地方，就是最能夠 "過濾" 掉電源雜訊的頻率。

那麼為什麼需要多並聯幾顆電容呢?
理由如下圖，引用自Intersil Application note 1325:

當多並聯幾顆不同 Size及容值的電容時，幾個 VVV  的底端都是維持低的阻抗。
這樣就增大了頻率的範圍。那麼濾波的頻率廣度就增大了。最好的就是選擇右下角 Fig 11 這樣的設計。