電源中電容選擇并不是越大、越多越好

在不計成本的情況下，有些剛學(xué)電子的同學(xué)可能認(rèn)為：電容選越大的越好，這樣濾波效果好;并聯(lián)多個更好，這樣總的ESR值越小。

案例1：

但實際并不是這樣的，在如下的開關(guān)電源中，放置過大的輸出電容，會造成上電瞬間或下電瞬間，電源芯片SW處輸出電流過大，這個脈沖電流可能會超出芯片本身可以承受的輸出電流或者超過電感的飽和電流。這樣就存在風(fēng)險，但這個并不是不可預(yù)防的，在開發(fā)期間的硬件測試可以將這些指標(biāo)測試出來并得以修正。

如下是我們調(diào)試后測得滿足要求的電流波形，瞬間電流不大。

如下是整改前的電路(輸出后多加了幾個10uF電容)和測得的SW上電瞬間電流。

可以看到整改前后瞬間脈沖電流差了一倍多。造成這個問題的原因就在于電容的儲能特性，在電壓突變時，電容需要維持住當(dāng)前的電壓，那么功率是守恒的，電壓瞬間不變化(變化小)，電流就會瞬間變大。電容容值越大，穩(wěn)壓效果越好，電流會越大。(當(dāng)然這個和電容的充放電有很大關(guān)系，電容在沒有充滿電的時候，相當(dāng)于短路的)。

案例2：

在如下電源方案中，3V3SW和5V0SW是給音頻g功放芯片供電，3.3V由DCDC電源產(chǎn)生和5V0SW由MOS管切換供電，兩者開關(guān)受控于同一個控制信號。設(shè)計原意要要5V和3V3同時上電(或者DCDC電源芯片有軟啟動，3V3比5V后上)滿足功放芯片上電時序。

但是在實際測試中卻發(fā)現(xiàn)5V比3V3還要后上電，導(dǎo)致時序不滿足。這就非常奇怪了，按照設(shè)計原理不應(yīng)該有這樣的結(jié)果。

后來排查發(fā)現(xiàn)是MOS管開關(guān)電路中GS中間的電容放置過大導(dǎo)致，電容容值大，造成充電時間長，延遲了MOS管的開通，造成了此問題。

對于電容來說，充電電流I =C*dV/dt 。假設(shè)充電電流是一定值，需要到達(dá)的電壓是確定的(5V)。那么電容值越大，充電時間就會越長。

通過以上兩個案例，可以看出電容選擇并不是越大、越多越好。具體怎樣適當(dāng)還是根據(jù)實際測試結(jié)果來選擇。測試結(jié)果很好，就不用調(diào)整了。

審核編輯：湯梓紅