¿Cómo elegir los valores límite de MLCC para el desacoplamiento de la fuente de alimentación?

He leído que es mejor usar varios límites de MLCC con diferentes valores para filtrar la mayor cantidad posible de ruido de frecuencia variada.

En la salida del regulador de voltaje, veo algo de ruido en la frecuencia de 100 MHz que me gustaría filtrar. De acuerdo con la hoja de datos, este ruido se espera como un efecto secundario del efecto de conmutación de los transistores de conmutación dentro del regulador de conmutación (fsw = 1,5 MHz). El ruido de 100 MHz está asociado con el timbre del nodo de conmutación que resulta de las inductancias y capacitancias parásitas.

¿Qué debo buscar en un MLCC que mejor filtre este ruido de 100 MHz tanto como sea posible?

Ya tengo tapas de 10uF y 0.1uF, y estoy considerando agregar una tapa de 3.9nF. Se seleccionó el 3.9nF porque veo que este límite tiene el ESR más bajo y el Z más bajo en la frecuencia de 100MHz. (Los gráficos ESR y Z muestran una V que llega a unos 100 MHz en el punto más bajo).

ESR y Z de 3.9nF 0805 MLCC

¿Sería este un condensador adecuado para filtrar el ruido de 100MHz?

¿Qué impacto, si lo hubiera, tendría la SRF (frecuencia de resonancia propia) en la salida, y debería preocuparme por esto? Parece que el SRF de este capacitor sería de alrededor de 100 MHz (como f donde Z == ESR es 100 MHz).

Si voy a un valor aún más bajo, como 3.3nF, el SRF cambia más alto, pero obtendré un ESR y Z más altos en la frecuencia que estoy tratando de filtrar.

¿Cuál es la mejor manera de seleccionar los valores de MLCC?

dónde va este voltaje (cargar detalles), cómo se capturó el ruido de 100 MHz (sondeo), averigüe el motivo del ruido de 100 MHz. ¿Qué es la frecuencia de conmutación del regulador?
Por lo general, necesita un filtro LC (con pérdidas) para eliminar el ruido de conmutación en la salida de la fuente de alimentación.
Es muy poco probable que el ruido de 100 MHz provenga de una fuente de alimentación conmutada; Le sugiero que primero encuentre la fuente de este ruido. En lo que respecta a la resonancia propia de los MLCC, respondí minuciosamente eso hace algún tiempo: electronics.stackexchange.com/questions/193608/…
@user19579, el motivo del ruido de 100 MHz es un artefacto de los efectos de conmutación del regulador de voltaje. La frecuencia de conmutación es de 1,5 MHz; sin embargo, el ruido de 100 MHz se debe al efecto de conmutación.
@PeterSmith, creo que SRF suele ser el punto donde ESR = Z, que también suele ser el punto donde Z es el mínimo. Adjunté un gráfico del capacitor de 3.9nF que estaba considerando, que muestra que el SRF ronda los 100MHz.
el uso de un filtro LC o la adición de una perla de ferrita entre la fuente de alimentación y la capacitancia a granel principal ayudará mucho a reducir el ruido VHF, probablemente más que un simple capacitor por sí solo

Respuestas (1)

Para filtrar el ruido de timbre SMPS, necesita un amortiguador. Hay muchas guías sobre el diseño de tales. La ingeniería de Ridley es una y está disponible gratuitamente: http://www.ridleyengineering.com/component/content/article/15-dc/127-71-designing-snubbers-for-nonisolated-converters.html?showall=1&limitstart=

Aquí hay otro: http://cfile9.uf.tistory.com/attach/2706B1465448758E2E7E4E

Si necesita una lectura más completa, considere comprar el libro de Rudy Severn sobre el tema. Hay varias formas diferentes de diseñarlos, el amortiguador RC simple es el más popular, seguido de un amortiguador RCD. Para diseños de alta potencia/eficiencia, también puede diseñar un amortiguador sin pérdidas donde la energía se almacena en un condensador y se retroalimenta al sistema.

En cuanto al uso de capacitores de diferentes tamaños en paralelo, esto tiene el efecto secundario de crear un pico de impedancia a medida que resuenan las inductancias y capacitancias de los diferentes componentes. Puede o no importar, pero no está amortiguando esa frecuencia en particular mucho, si es que lo hace.

editar Los seminarios de Old Unitrode tienen cosas buenas. Sin mencionar que la forma en que dibujan los circuitos SMPS básicos le daría un ataque a uno de nuestros clientes habituales. http://www.ti.com/general/docs/litabsmultiplefilelist.tsp?literatureNumber=slup100

Si agrego el capacitor de 3.9nF, eso efectivamente reduce la impedancia del componente de 100MHz a 0.01 Ohm (anteriormente era alrededor de 1 Ohm sin este capacitor), ¿no reduciría eso el ruido de 100MHz?
@AdamB Depende. El timbre es causado por las capacitancias e inductancias de los componentes y simplemente agregar capacitancia probablemente cambiaría la frecuencia del timbre, sin mencionar que estaría disipando mucha más energía. Si observa las guías de diseño, el condensador en sí no hace mucho más que reducir a la mitad la frecuencia de llamada. Diferentes componentes y topologías también necesitan componentes amortiguadores en diferentes lugares.
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