问题:通过增加电解电容器的容量是否可以抑制波纹电流?
电解电容器的静电容量增大能一定程度降低ESR。但一般情况下很难通过增加容量实现抑制波纹。这是因为随着容量增加,时间常数也会相应增加的原因。
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电容器的充放电过程等过渡现象的响应速度是以时间常数(τ)的指标进行表示的。在由电阻(R)与电容器(C)构成额RC电路中,时间常数τ=RC(R的单位为欧姆[Ω],C为静电容量,单位为法拉[F])。时间常数越小,电容器充放电所需时间则越短,而时间常数越大则时间越长。
若使用过大容量的电解电容器,时间常数也会变得极大,因此在短时间内反复开关的DC-DC转换器中,开关OFF的时间内无法完成放电,从而电解电容器中会残留电荷。结果无法充分降低电压,电压波形发生扭曲,从而使输出不稳定,最终无法得到良好的抑制波纹的效果(图14)。
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而在MLCC中,在较广的频率频带中ESR较低,因此不会产生以上问题,将电解电容器更换为MLCC后,可实现良好的波纹抑制效果。
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为何现在要将电解电容器更换为MLCC
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1、MLCC的大容量化使其可用于更换电解电容器
随着作为电子设备主要角色的LSI与IC的高集成化,向其进行供应的电源向低电压化趋势发展,同时,随着多功能化的发展,消费电力随之增大,且形成大电流化的趋势。为应对低电压及大电流化,电子设备的电源开始采用分散电源系统,从中间总线转换器将多个小型DC-DC转换器(POL转换器)配置在LSI及IC等负载附近。