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钽电容在便携式电池供电医疗设备使用的考量因素

发布时间:2015-08-08 07:42:26  来源:大电流电感厂家   查看:

  表2 钽电容的功耗及容量范围

  便携式设备电路需要输出电容贴片电感,而输出电容通常由一次性或者二次电池供电,可以在负载瞬变过程中减轻电压过冲或电感器市场需求者下冲。要有效地滤除噪声,电容的等效串联电阻 (ESR) 是重点考虑的参数。输出电容用来处理电路的纹波电流和电压。需要对电容组的过热予以控制,这样在电路工作中,不会超过最大允许工字电感器功耗。需要确定的是,通过输出电容的纹波电流不超出允许值。

  表2概述了在+25℃和f=100kHz条件下各种封装(按外壳尺寸划分)的最大允许额定功率。对温升在+25℃以上的应用,建议应进一步进行降额。请参考电容生产厂家关于针对可适用的钽电封装的功率降额建议。

  可使用公式P=Irms2 x ESR计算出最大允许交流纹波电流 (Irms),其中P表示钽电容外壳尺寸对应的最大允许功率,ESR则可根据电容的工作频率计算得出。

  对钽电容,还需要遵守合适的电压降额规范,不可超出生产厂家建议的额定值。输出电容的工作电压应由电压电路状态决定。其可根据公式Vrated=Vpeak+Vdc计算得出,即纹波电压加上直流电压噪声。允许的纹波电压的计算方法为E=IxZ,其中Z表示电容器电阻。总体来说,较低的ESR可以帮助降低输出纹波噪声。

  在电路中加入大容量电容还能插件电感在无负载条件下(此时电池尚未工作,使用线路电流供电)起到上电作用。当使用线路电流供电时,在选择大容量钽电容的额定值的时候,应遵从降额规范。

  为电池供电的低压降稳压器(LDO)选择输出电容

  便携式设备中的线性电压稳压器或低压降稳压器(LDO)均采用电池供电。电容的大小非常重要,因为LDO一般采用小型SOT封装。在负载变化时,常用 LDO来确保提供高精度电压。在50mA负载电流下,出现90mV压降非常典型。举例来说,如果低压降稳压器的生产厂家规定使用电容的目的是降低噪声,那么在选择电容类型的时候应考虑:

  ●医疗设备的性能要求

  ● 规定的ESR安全工作范围

  ● 电容的尺寸及成本

  ● 额定电压

  表3 各类型电容的ESR要求

  表3 各类型电容的ESR要求

  要满足如表3所示的ESR要求,在电容技术方面有多项选择。通过检查电路负载线的稳定性,可以为线路的正常工作选择合适的电容技术。

  对低压降 (LDO) 稳压器进行负载线稳定性分析可以得出各种负载情况下的最低和最高ESR 值。

  举例来说,如果使用10μF的钽电容用于负载线瞬态稳定,10kHz下测得的ESR的安全工作范围为最大10Ω,最低10mΩ(见图2)。

  图2 稳定运行的LDO稳压器对ESR的要求

  图2 一体电感器稳定运行的LDO稳压器对ESR的要求

  在本例中,如果LDO要高效率地工作,则需要低ESR的最小尺寸的电容器。对该应用来说,符合要求的低ESR电容技术种类比较多。钽电容的ESR一般情况下都是生产厂家在100kHz条件下定义的。本应用需要10kHz下的ESR,以便实现合适负载线稳定性。

  选择合适的电容可以通过10kHz时的阻抗-频率关系来确定。如表2所示,有几种固态钽电容适用于该应用。MLCC、钽电容、铝电解电容的对应ESR请参见表2.虽然与采用锰负极的标准固态钽电容相比,钽聚合物电容ESR更低,但由于近期采用二氧化锰(MnO2) 负极对钽电容结构的改进,部分标准固态钽电容产品的ESR 低于 50mΩ,完全可以用于LDO应用。

  图3 0603钽电容的阻抗-频率曲线

  图3 0603钽电容的阻抗-频率曲线平面变压器厂家 | 平面电感厂家

问题少年,进来看看能不能帮上忙!!谢谢(lm311)用正弦波和三角波通过lm311p比较出spwm波,仿真出的二图的波形,但是按仿真图焊的板子,前面都出了,当给lm311供电的时候,输入波形就会没有,不知道这是为什么,正负输入电压大约为2v,

[分享]浅谈LDO和DC-DC电源的区别应当可以这样理解:DC-DC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DC-DC转换器,包括LDO。 但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DC-DC。 1 什么是LDO     LDO是低压降的意思,这有一段说明:低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的突出优点。 它需要的外接

求教此款开关电路无输出是否是变压器设计问题电路是根据参考电路来的,变压器各绕组如图,7-1是初级,9-13是辅助绕组,给芯片提供工作电压,14-8是次级。 现在的情况是上电芯片VCC脚一直恒定在6V,芯片不工作,辅助绕组次级似乎都没有励磁。 求教是否是变压器初级同名端搞错导致。 没人回答,算了,刚已经证实不是变压器问题就算同名端错了,也不可能完全无输出的yytda 发表于 2015-5-12 19

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