固態鉭電解電容
與陶瓷電容相比,固態鉭電容對溫度、偏置和振動效應的敏感度相對較低。新興一種固態鉭電容采用導電聚合物電解質,而非常見的二氧化錳電解質,其浪涌電流能力有所提高,而且無需電流限制電阻。此項技術的另一好處是ESR更低。固態鉭電容的電容值可以相對于溫度和偏置電壓保持穩定,因此選擇標準僅包括容差、工作溫度范圍內的降壓情況以及最大ESR。
導電聚合物鉭電容具有低ESR特性,成本高于陶瓷電容而且體積也略大,但對于不能忍受壓電效應噪聲的應用而言可能是唯一選擇。不過,鉭電容的漏電流要遠遠大于等值陶瓷電容,因此不適合一些低電流應用。
固態聚合物電解質技術的缺點是此類鉭電容對無鉛焊接過程中的高溫更為敏感,因此制造商通常會規定電容在焊接時不得超過三個焊接周期。組裝過程中若忽視此項要求,則可能導致長期穩定性問題。
鋁電解電容
傳統的鋁電解電容往往體積較大、ESR和ESL較高、漏電流相對較高且使用壽命有限(以數千小時計)。而OS-CON電容則采用有機半導體電解質和鋁箔陰極,以實現較低的ESR。這類電容雖然與固態聚合物鉭電容相關,但實際上要比鉭電容早10年或更久。由于不存在液態電解質逐漸變干的問題,OS-CON型電容的使用壽命要比傳統的鋁電解電容長。大多數電容的工作溫度上限為105°C,但現在OS-CON型電容可以在最高125°C的溫度范圍內工作。
雖然OS-CON型電容的性能要優于傳統的鋁電解電容,但是與陶瓷電容或固態聚合物鉭電容相比,往往體積更大且ESR更高。與固態聚合物鉭電容一樣,這類電容不受壓電效應影響,因此適合低噪聲應用。
為LDO電路選擇電容輸出電容
ADI公司的低壓差調節器(LDO)可以與節省空間的小型陶瓷電容配合使用,但前提是這些電容具有低等效串聯電阻(ESR);輸出電容的ESR會影響LDO控制環路的穩定性。為確保穩定性,建議采用至少1 μF且ESR最大為1 Ω的電容。
輸出電容還會影響調節器對負載電流變化的響應。控制環路的大信號帶寬有限,因此輸出電容必須提供快速瞬變所需的大多數負載電流。當負載電流以500 mA/μs的速率從1 mA變為200 mA時,1μF電容無法提供足夠的電流,因而產生大約80 mV的負載瞬態,如圖1所示。當電容增加到10 μF時,負載瞬態會降至約70 mV,如圖2所示。當輸出電容再次增加并達到20 μF時,調節器控制環路可進行跟蹤,主動降低負載瞬態,如圖3所示。這些示例都采用線性調節器ADP151,其輸入和輸出電壓分別為5 V和3.3 V。
輸入旁路電容
在VIN和GND之間連接一個1 μF電容可以降低電路對PCB布局的敏感性,特別是在長輸入走線或高信號源阻抗的情況下。如果輸出端上要求使用1 μF以上的電容,則應增加輸入電容,使之與輸出電容匹配。