Jak wybrać odpowiedni kondensator do stabilizacji napięcia wejściowego

Mam konstrukcję, w której mam kilka szybkich układów scalonych i muszę umieścić kondensator na linii napięcia wejściowego, aby ustabilizować napięcie i chronić przed skokami lub spadkami. Pracuję przy 5 V i między 300 a 500 mA. Moje badania wskazują, że potrzebuję kondensatora elektrolitycznego do tego zastosowania, ale nie mam pojęcia, jak wybrać odpowiednią wartość pojemności. Ponadto, dlaczego nie mogłem po prostu użyć do tego celu regulatora? Arkusz danych dla mojego układu scalonego wskazuje, że powinienem używać kondensatora, ale czy VR nie wykona lepszej pracy?

Dlaczego nie mogłem po prostu użyć do tego celu regulatora?

Głównie dlatego, że każdy układ nie może znajdować się tuż obok regulatora. Im dalej chip znajduje się od zasilającego go regulatora, tym większy jest opór i indukcyjność w połączeniu między regulatorem a stykiem Vcc (i stykiem uziemienia w drodze powrotnej).

Jeśli pobór prądu przez układ ulegnie zmianie, rezystancja i indukcyjność spowodują zmianę napięcia na pinie Vcc.

Nie mam pojęcia, jak wybrać odpowiednią wartość pojemności.

Można na to spojrzeć na dwa sposoby.

1. Kiedy układ zmienia pobór prądu, di / dt wytworzy spadek napięcia na indukcyjności z powrotem do źródła napięcia. Chcesz kondensator, który może zasilać (lub zatapiać) deltę prądu, dopóki prąd ze źródła nie będzie w stanie odpowiedzieć.

   Niestety wybranie kondensatora w ten sposób wymaga znajomości dwóch rzeczy, o których często nie wiesz: co będzie di / dt generowane przez układ scalony (w niektórych przypadkach tak naprawdę możesz wiedzieć) i jaka jest indukcyjność połączenia z źródło (można to zasymulować za pomocą dobrego narzędzia do zapewniania integralności zasilania, ale to jest drogie).

2. Możesz zaprojektować kondensatory obejściowe, aby zapewniały połączenie o niskiej impedancji z ziemią przy wszystkich interesujących Cię częstotliwościach.

   $Z=\dfrac{1}{j\omega{}C}$

   $Z=j\omega{}L$

   Rozwiązaniem jest równoległe ustawienie kilku wartości kondensatora, tak aby wszystkie częstotliwości zostały pokryte. Dobry sprzedawca kondensatorów dostarczy właściwości ESL i ESR, abyś mógł zasymulować kombinację kondensatorów i znaleźć kombinację, która działa.

Moje badania wskazują, że do tego zastosowania potrzebuję kondensatora elektrolitycznego

Typową konfiguracją jest ceramiczny kondensator 0,1 uF na styku Vcc każdego układu oraz kilka elektrolitów o dużej wartości rozmieszczonych wokół płytki (niekoniecznie jeden na układ). To, czy jest to odpowiednie dla twojego projektu, nie wynika jasno z tego, co udostępniasz.

Zasadniczo wysokie wartości (w większych pakietach i często elektrolityce) nie muszą znajdować się tak blisko układu, jak kondensatory o małej wartości (mały pakiet), ponieważ są przydatne przy niższych częstotliwościach, w których indukcyjność oddziela je od obciążenia (chip ) ma mniejszy wpływ. Może jeden kondensator 10 uF może być dzielony między 4 lub więcej obciążeń. I wokół płyty można posypać kilka kondensatorów 47 lub 100 uF.