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2021.08.18 DC/DC

階躍回應波形和相關零件常數

線性穩壓器的簡易穩定性優化方法

上一篇文章中,介紹了線性穩壓器中階躍回應和RESR之間的關係,並作為注意事項介紹了線性穩壓器中階躍回應特性不僅受RESR值的影響,而且也會隨輸出電容器CO值的變化而變化。在本文中,為了加深對線性穩壓器階躍回應波形和相關零件常數的理解,針對上一篇文章中的測量條件,作為參考給出了不同CO值時的階躍回應波形的測量資料範例。

輸出電容器的值與階躍回應波形

上一篇中的階躍回應波形是使電路圖中的RESR從0Ω到1Ω變化時的範例,輸出電容器CO為22µF。下面是上一篇的CO=22µF時的波形和在CO=44µF條件下更改RESR時的波形。請注意,從波形③開始各波形的時間軸已經改變。

對比波形資料,首先可以看出,即使RESR相同,如果CO不同,振鈴狀態也大不相同。另外,CO=22µF/RESR=0.1Ω和CO=44µF/RESR=50mΩ、以及CO=22µF/RESR=0.2Ω和CO=44µF/RESR=0.1Ω時,似乎波形差不多。CO加倍則RESR減半,也就是如果CO和RESR的乘積相同,那麼我們可以認為階躍響應特性差不多,然而當RESR=0.2Ω後,其波形差別就不大了。

從這些波形中,可以看出上一篇中作為注意事項提到的,階躍回應特性不僅隨RESR變化,還會隨CO值的變化而發生變化。另外,還可以看到變化不是線性的。此外,如上一篇中所述,還有其他一些影響因素,比如負載電流值、電流階躍的電壓轉換速率、線性穩壓器IC的類型等。因此,很難一概而論地確定常數,建議在當下電路條件下去確定最佳常數設定。

另外,MLCC的尺寸也會因電容量的不同而異,作為RESR的低阻值電阻的尺寸也會因阻值的不同而異,兩者的價格也都不同。優化階躍回應特性時,需要考慮到這些因素,並且平衡CO和RESR來優化。

“線性穩壓器的穩定性優化簡易方法”到此結束。

重點:

・可以說線性穩壓器的階躍回應特性是基於多種因素的綜合特性,因此在進行優化時不是只確認一個零件的常數,還要確認其他零件的參數。

・線性穩壓器輸出電容器CO的電容量也會影響階躍回應特性。

・實際上透過平衡線性穩壓器的RESR和CO來進行優化。

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