LDO电容的选择图文分析-KIA MOS管
为了让 LDO 正常工作，需要配备输出电容器。将 LDO 用于实际应用时，如何选择适当的输出电容器是一个常见的问题。因此，让我们来探讨一下选择输出电容器时需要考虑的各种事项及其对 LDO 的影响。
电容器是用于储存电荷的器件，其中包含一对或多对由绝缘体分隔的导体。电容器通常由铝、钽或陶瓷等材料制成。各种材料的电容器在系统中使用时具有各自的优缺点。陶瓷电容器通常是理想的选择，因为其电容变化最小，而且成本较低。
什么是电容？
电容器是用于储存电荷的器件，而电容是指储存电荷的能力。在理想情况下，电容器上标注的值应与其提供的电容量完全相同。但我们并未处于理想情况下，不能只看电容器上标注的值。稍后您将发现电容器的电容可能只有其额定值的10%。这可能是由于直流电压偏置降额、温度变化降额或制造商容差造成的。
直流电压降额
考虑到电容器的动态特性（以非线性方式存储和耗散电荷），有些极化现象在不施加外部电场的情况下也可能会出现；这就是所谓的“自发极化”。
自发极化是由材料的不活跃电场引起的，不活跃电场为电容器提供初始电容。对电容器施加外部直流电压会生成电场，生成的电场会反转初始极化，然后将剩余的有源偶极子“锁定”或极化到位。极化与电介质内电场的方向有关。
如图1所示，锁定的偶极子不会对交流电压瞬变作出反应；因此，有效电容低于施加直流电压前的值。
图2显示了对电容器施加电压所产生的影响以及产生的电容。请注意，外壳尺寸较大时损失的电容较小；这是因为外壳尺寸越大，导体之间存在的电介质越多，而这会降低电场强度并减少锁定的偶极子数。
温度降额
与所有电子器件类似，电容器的额定温度高于其额定性能对应的温度。这种温度降额通常会使电容器的电容低于电容器上标注的数值。表2为电容器温度系数额定值解码表。
大多数 LDO 结温范围通常为 -40°C 到 125°C。根据此温度范围，X5R 或 X7R 电容器是理想选择。
如图 3 所示，温度对电容的影响远小于直流偏置降额所产生的影响，直流偏置降额可使电容值降低 90%。
实际应用
常见的 LDO 应用可能是从 3.6V 电池获得输入电压，然后将其降低，为微控制器 (1.8V) 供电。在本例中，我们使用 10μF X7R 陶瓷电容器，0603 封装。0603 封装是指电容器的尺寸：0.06in x 0.03in。
我们来确定一下此应用中上述电容器的实际电容值：
a、直流偏置降额：从制造商提供的电容器直流偏置特性图表（图2）可以看出，直流偏置电压为 1.8V 时，电容值为 7μF。
b、温度降额：基于 X7R 编码，如果在 125°C 的环境温度下应用此电容器，电容值会另外下降 15%，此时的新电容值为 5.5μF。
c、 制造商容差：考虑到 ±20% 的制造商容差，最终的电容值为3.5μF。
可以看出，在上述条件下应用电容器时，10μF 电容器的实际电容值为 3.5μF。电容值已降低至标称值的 65% 左右。显然，上述所有条件并非对任何应用都适用，但务必要了解将电容器用于实际应用时电容值的范围。
尽管 LDO 和电容器乍看起来似乎很简单，但还有其他因素决定着 LDO 正常工作所需的有效电容。
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