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DORAEMON
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スイッチング電源のコンデンサ選定について
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アクセス11791
カテゴリーパワーマネジメント
キーワード FIg41   MCLL×   コンデンサ   スイッチング電源   POSCAP×   Powered by Yahoo
投稿日時10/04/21 19:58
ADIの電源IC、ADP1877のデータシートをみているのですが、コンデンサの選定で質問があります。
データシートのFIg41や42にTypicalの回路図がのっています。
コンデンサの値がFIG41(添付資料参照)では、330uFのPOSCAP×2個と22uFのMCLL×2個の構成となっています。
この22uF×2個はどのような役割を担っているのでしょうか?

POSCAPや電解コンデンサなどはESRやESLが大きいので、リプルを下げるという意味では、MCLLは効果があるとおもいます。また、スイッチング電源から生じる高周波のスパイク除去という意味ではMCLLがインピーダンスをさげてくれるとおもいます。1uF程度のMCLL×1個で役割を担えると思えるのですが、いかがでしょうか。どなたかアドバイス頂ければ幸いです。






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dongdong 回答番号 3
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Re:スイッチング電源のコンデンサ選定について
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アクセス12004
投稿日時10/04/26 22:55
> 1uF程度のMCLL×1個で役割を担えると思えるのですが、いかがでしょうか。
負荷(回路)側に1uFをつけるのは意味がありますが、電源側につけるのはン?です。
通称パスコンと呼ばれるコンデンサには、バルクコンデンサ(bulk capacitor)とデカップリングコンデンサ(decoupling capacitor)の2種類があります。
基板のパターンやビアのリードインダクタンスのため、電源側につけるのは直流エネルギーを補う形状が大きな大容量のバルクコンデンサが主で、負荷の直近には高速なスイッチングノイズに対応した小容量のデカップリングコンデンサが主です。
それで、ADP1877のデータシートにはバルクコンデンサを主にしてつけているんでしょう。
これはコンデンサカップリングと称する技法で、ここにEXCELシートがあります。
「Power Delivery Network (PDN) Tool (device agnostic)」
http://www.altera.com/technology/signal/power-distribution-network/sgl-pdn.html

世の中にはこのように数kHz以上が1個で間に合うコンデンサもあって、たしかPS3には載っていたはずです。
http://www.nec-tokin.com/product/cap/proadlizer/advantage.html
いずれにしろ、負荷となる回路の直近につけます。

Greenline 回答番号 2
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ADP1877とコンデンサについての資料
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アクセス12127
投稿日時10/04/22 21:08
ADP1877の話題が出ましたので、ここでもまた製品ページをご紹介しておきます。

ADP1877: 同期型バックPWMコントローラ、デュアル出力、トラッキング機能付き
http://www.analog.com/jp/power-management/switching-controllers-external-switches/adp1877/products/product.html

一部引用:Nチャンネルの同期パワーMOSFETをドライブする、ドライバを内蔵しています。2つのPWM出力はお互い180°位相がシフトされており、入力のRMS電流を低減するため、入力コンデンサは最小で済みます。
ブースト用ダイオードはADP1877に内蔵されているため、システム全体のコストと部品数が軽減されます。ADP1877は、軽い負荷状態で時はパルス・スキップ・モード、あるいはPWM連続伝導モードの動作に設定できます。


また添付にコンデンサについての資料を2枚アップします。鳴門真樹さんのお話とは直接ぴったりというわけではありませんが、ご参考になろうかと思います(実測ではないようなので「参考」程度でお願いします)。

いずれにしても大電流の急激な変化にはICのループが応答できないので、その分はコンデンサに依存しなければなりません。給与口座とお財布みたいなモノですかね(^^;
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鳴門真樹 回答番号 1
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スイッチング電源のコンデンサ選定について
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アクセス12207
投稿日時10/04/21 22:08
出力が10Aと想定されていますからレギュレータでの応答より早い、例えば0.1μsで0A→10Aの負荷変動を想定するとその間の電荷の1μCはMLCCで補わなければなりません。それに対する⊿Vを充分に(ここでは20mV程度)に押さえるための容量として、概50μFをぶら下げているのだと思います。

ちなみに、同じ外形のMLCCならESR/ESLは容量にかかわらずほぼ同じなのでいろいろな容量のMLCCをパラにするよりはそのケースサイズでコストが許す最大の容量のものをパラにするほうが無難です。

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