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从储能的角度讲陶瓷电容退耦原理

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人气:-发表时间:2019-08-24 17:45【

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在制作电路板时,通常会在负载芯片周围放置很多电容,这些电容就起到电源退耦作用。在下图中,当负载电流不变时,其电流由稳压电源部分提供(图中的I0方向),此时电容两端电压与负载两端电压一致,电流Ic为0,电容两端存储相当数量的电荷,其电荷数量和电容量有关。

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当负载瞬态电流发生变化时,由于负载芯片内部晶体管电平转换速度极快,须在极短的时间内为负载芯片提供足够的电流。但是稳压电源无法很快响应负载电流的变化,因此,电流I0不会马上满足负载瞬态电流要求,因此负载芯片电压会降低。但是由于陶瓷电容电压与负载电压相同,因此电容两端存在电压变化。对于电容来说电压变化必然产生电流,此时陶瓷电容对负载放电,电流Ic不再为0,为负载芯片提供电流。

只要陶瓷电容量C足够大,只需很小的电压变化,陶瓷电容就可以提供足够大的电流,满足负载瞬态电流的要求。这样就保证了负载芯片电压的变化在容许的范围内。这里,相当于电容预先存储了一部分电能,在负载需要的时候释放出来,即陶瓷电容是储能元件。储能电容的存在使负载消耗的量可以快速补充,因此保证了负载两端电压不至于有太大变化,此时电容担负的是局部电源的角色。从储能的角度来理解电源退耦,非常直观易懂,但是对电路设计帮助不大。

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