首先是我們最常用的貼片的陶瓷電容的偏壓問題.
通常貼片電容的容值與他所加的電壓是成反比的,而且電壓越大容值衰減的越劇烈。也就是說假如同樣一個(gè)10uf/16v的耐壓規(guī)格,工作于3.6V時(shí)可能接近10uf,工作于8.4V時(shí),可能只有2uf。大家不要懷疑,確實(shí)是有這樣大的變化。
![](/uploadfile/20191211/20191211101205193.jpg)
圖1 16V 0805 X5R 10uf
圖2 25V 0805 x5r 10uf
圖1是三星16V 0805 X5R 10uf電容的規(guī)格書上的曲線?梢钥吹降10V以上電容幾乎很小了。這個(gè)是由于陶瓷電容原材料的電子特性決定的。大家如果想進(jìn)一步了解原理,可以發(fā)郵件詢問。
這個(gè)特性實(shí)際上和電容的耐壓規(guī)格沒有什么關(guān)系,比如圖2是25V規(guī)格的,但10V時(shí)的有效電容值是一樣的。這個(gè)特性要改善只有增大電容的體積和厚度,也就是說0603的會(huì)更差,1206的會(huì)好一些.如果是同樣的封裝則,越厚的越好。
![](/uploadfile/20191211/20191211101316108.jpg)
圖3 16V 0603 X5R 10uf
![](/uploadfile/20191211/20191211101409765.jpg)
圖4 16V 1206 X5R 10uf
下面的重點(diǎn):
我們以前的音頻功放也都是升壓,但是音頻功放肯定都會(huì)在升壓后加一個(gè)電解電容,電解電容雖然ESR大,但是容量卻十分穩(wěn)定,沒有以上的的隨著電壓變化的問題。
而且電解電容的容值都比較大。所以,以前我們沒有提及以上的問題。但是充電或者是一些負(fù)載穩(wěn)定的電源,客戶是希望減小布板高度和面積。比如充電,電流是
恒定的不像功放,負(fù)載變化非常劇烈,所以電解電容是不必要的。但是升壓是一個(gè)反饋系統(tǒng),需要輸出電容保持個(gè)最小值,小于這個(gè)值系統(tǒng)就會(huì)不穩(wěn)定發(fā)生自己震蕩。
我們CS5080升壓輸出穩(wěn)定的最小值是2.2uh時(shí)不小于8uf。我們現(xiàn)在給出的應(yīng)用條件是16v 0805 22uf X5R,注意厚度是1.25的電容兩個(gè)并聯(lián)。從圖5可以看出在8.4V時(shí)
兩個(gè)并聯(lián)可以保證12uf的等效容量。
所以在應(yīng)用的過程中對(duì)電源不是很懂的客戶要去強(qiáng)調(diào)我們升壓輸出電容的規(guī)格,就是我們demo里的C1,C2,要要求他們選用0805 22uf 厚度盡量1.25的。
當(dāng)然,后面也會(huì)做實(shí)驗(yàn),看看我們實(shí)際中電容到什么程度系統(tǒng)就會(huì)出問題,畢竟以上的8uf只是一個(gè)理論值。當(dāng)然這個(gè)值和電感和PCB的畫法也有一定關(guān)系。
![](/uploadfile/20191211/20191211101444228.jpg)
圖5 16V 0805 22uf 1.25T
輸入電容本身輸入電容對(duì)于芯片本身并沒有特殊的要求。但對(duì)于充電IC還是要特別留意。
因?yàn)樵诤芏鄳?yīng)用中,比如音箱,電源也就是電池以及喇叭都是內(nèi)部固定死的,是不會(huì)有人來插拔的。
但是對(duì)于充電,大多數(shù)的應(yīng)用都是帶電的所謂熱插拔。也就是適配器是插著交流電的,然后直接把充電線插到micro usb上。
由于適配器是5V帶電狀態(tài),而充電芯片端基本處于0狀態(tài),插入的一瞬間,充電芯片端PCB上的所有電容開始充電,這個(gè)充電電流是不受任何芯片控制的,完全取決于RC參數(shù)。
但是一般的充電線都比較長,都存在比較大的寄生電感,當(dāng)比較大的瞬態(tài)電流流過時(shí),就會(huì)產(chǎn)生過沖和振鈴。如圖所示,這個(gè)過沖可能充到10V。
![](/uploadfile/20191211/20191211101948360.jpg)
對(duì)應(yīng)于CS5080,芯片本身有過壓保護(hù),輸入超過6.5V,芯片就會(huì)關(guān)斷,同時(shí)我們芯片在關(guān)斷的時(shí)候,10V電壓下也是安全的。
但是在應(yīng)用的時(shí)候,還是要在PCB上做一些保護(hù),防止意外發(fā)生。其實(shí)這個(gè)過沖和大家熟悉的升壓功放LX端的過沖原理是一樣的。
也可以采用R和C串聯(lián)的方法很好的解決,只是參數(shù)不同。
目前主推的方案是在輸入端加一個(gè)16V 100uF的電解電容,對(duì)于PCB高度和面積要求不是很敏感的客戶,這是更好的方案。
因?yàn)楸旧黼娊怆娙莸募纳娮杈捅容^大,一般在0.5歐到2歐之間,等效的話就是0.5歐和100uf串聯(lián),可以很好的吸收這個(gè)過沖,同時(shí)100uf的電容還可以穩(wěn)定電源。
如果PCB不能放下電解電容,那我們就需要一個(gè)額外的RC吸收電路,參數(shù)是2歐和10uf,最好選用0805,但0603也是可以接受的。同時(shí),要再并聯(lián)一個(gè)22uf的電容,這個(gè)才是真正的電源端穩(wěn)壓濾波電容。這個(gè)電容最好是0805封裝。
![](/uploadfile/20191211/20191211102010476.jpg)
|