电源问题，深入讨论

hanqing_11 · 发表于 2008-4-8 14:43:18

1.我现在有一个电路，我设计的是输出电流1A,但是中间有一瞬间要求电路能提供2A的电流，我就用了一个电容补充，我想问的是电容能否在一瞬间给1A的电流？
2.若能够满足，电容该如何选择？

wy5580668 · 发表于 2008-4-11 14:08:35

是一个比较复杂的问题。
使用电容补偿是可以实现的。
你选择电容前需要确定一些条件：
1. 输出电流瞬间跳变的范围。
2. 瞬间电流跳变的要求时间，也就是电流增大的速度。
3. 电流跳变时候，输出电压的最大跌落范围。
4. 你产品系统的带宽。
然后就可以通过下面的例子大概确定电容的容值和个数

假设电流跳变范围0A~2A；时间1uS；输出电压跌落66mV；系统带宽20KHz。

系统带宽20KHz，系统要变化到新负载的时间是1/20K=50uS
假设电流上升是线性的，所以电容要储存的电荷量为（2A/2）*50uS=50uC
根据输出电压跌落量，得到电容值要50uC/66mV=0.76mF

注意你不能使用1个760uF的电容，因为电容的ESR会影响到电流的上升时间。需要使用多个小一点的电容并联。需要多大电容多少个呢？下面分析：

符合电流上升时间的电容的ESR要求为66mV/2A=33mohm。
如果电容的ESR为140mohm，那你就要用这样的4个190uF电容并联。

最后电容考虑一点余量是必要的！！！
[br]+5 RD币

X-dream · 发表于 2008-4-28 21:35:48

请问二楼: 系统带宽20KHz，系统要变化到新负载的时间是1/20K=50uS
假设电流上升是线性的，所以电容要储存的电荷量为（2A/2）*50uS=50uC
我想问一下:为什么把系统一个周期的时间都加在电容上呢?

楼主:用一个电容当然可以实现.电容上的电压不能越变,至于电流,就看你电容两端的等效负载是多少而定?

wy5580668 · 发表于 2008-4-29 17:30:40

1. 系统从原来的状态调整到现在的负载水平需要的最短时间是50uS，在这段时间里面，IC控制是以原来的负载条件提供电流的。50uS里的增加的负载系统是没有不办法提供，就需要通过电容存储的能量提供。
所以在这个周期里输出需求能量都加在电容上了。
2. 电容本身的ESR就已经限制了电流上升的速度，上升时间就已经大于50uS，再加上负载阻抗就更加不能满足产品的要求了。所以上面的算法理论上的计算方法，如果考虑到实际负载的阻抗，总的电容ESR还要小！！！[br]+3 RD币

hanqing_11 · 发表于 2008-6-20 11:13:13

请问为什么要２Ａ／２啊，这是什么意思？

老成 · 发表于 2008-6-27 11:17:30

二楼的回答很精辟，我有一个问题　
假设电流跳变范围0A~2A；时间1uS；输出电压跌落66mV；系统带宽20KHz。
这个假设的前提会和实际应用时候的数据相符吗？有依椐吗？

fuliang1120 · 发表于 2009-2-27 20:20:00

xue xi le

sam991018 · 发表于 2009-3-2 16:00:48

学习了[em01]

liwenbao1025 · 发表于 2009-3-3 16:59:16

3. 电流跳变时候，输出电压的最大跌落范围怎么确定？
好帖子！

zhp142002 · 发表于 2009-3-6 12:34:16

好哦～～

yangxiupei · 发表于 2009-3-10 11:53:37

回9楼，输出电压的最大跌落范围--就是你后面的芯片或者系统允许的电压波动范围

二楼选取66mV（可能假设3.3V，2%的范围），追究根本算法就是下面这个公式：

根据方程 C=I*dt/dV

enuo1985 · 发表于 2009-3-13 17:23:11

2A/2应该是指0~2A线性上升的电流均值，再乘以时间就是电荷量。。

qin9921 · 发表于 2009-3-23 19:58:16

不错，学习中！

hahahale · 发表于 2009-4-2 14:57:16

这个讲的明白，受教了~

alee_love · 发表于 2009-4-3 16:21:36

简洁明了，受教了

xialu · 发表于 2009-4-13 15:01:23

请教两点：
1。假设电流跳变范围0A~2A；时间1uS；这个1uS参数似乎并未在下面的计算中体现。如何体现？

2。50uC/66mV=0.76mF 这个66mV指的是电容降压后可以提供50uC的电量。如果考虑到ESR的影响，到50uS时间末，实际电压跌落应是：66mV+ESR*2A吧。并不能达到文中提到的系统要求：输出电压跌落不大于66mV。

请释疑，谢谢!

以下是引用wy5580668在2008-4-11 14:08:35的发言：
是一个比较复杂的问题。
使用电容补偿是可以实现的。
你选择电容前需要确定一些条件：
1. 输出电流瞬间跳变的范围。
2. 瞬间电流跳变的要求时间，也就是电流增大的速度。
3. 电流跳变时候，输出电压的最大跌落范围。
4. 你产品系统的带宽。
然后就可以通过下面的例子大概确定电容的容值和个数

假设电流跳变范围0A~2A；时间1uS；输出电压跌落66mV；系统带宽20KHz。

系统带宽20KHz，系统要变化到新负载的时间是1/20K=50uS
假设电流上升是线性的，所以电容要储存的电荷量为（2A/2）*50uS=50uC
根据输出电压跌落量，得到电容值要50uC/66mV=0.76mF

注意你不能使用1个760uF的电容，因为电容的ESR会影响到电流的上升时间。需要使用多个小一点的电容并联。需要多大电容多少个呢？下面分析：

符合电流上升时间的电容的ESR要求为66mV/2A=33mohm。
如果电容的ESR为140mohm，那你就要用这样的4个190uF电容并联。

最后电容考虑一点余量是必要的！！！

+5 RD币

alex-liu · 发表于 2009-6-16 23:21:12

好贴，受益匪浅啊

greenlife · 发表于 2009-7-13 16:49:16

不错，学到不少东西

cyt20050511 · 发表于 2009-7-14 20:11:33

好贴子ka

cyt20050511 · 发表于 2009-7-14 20:13:48

大家都有提到电流峰值的余量，我想请问一下：
这个余量取多少为益？

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