MAX682 con condensadores electrolíticos
Anónimo
En un nuevo diseño me gustaría usar el MAX682 . En la hoja de datos encontré este circuito operativo típico:
Me gustaría usarlo exactamente así, excepto que voy a tirar de /SKIP a GND.
En la tabla 2, encuentro los valores recomendados para los capacitores: C IN debe ser 2.2uF, C X debe ser 1uF y C OUT debe ser 47uF (tantalio) o 10uF (cerámica).
En primer lugar, ¿por qué la capacidad necesaria depende del tipo de condensador? Y en segundo lugar: desde el circuito parece que no puedo usar condensadores electrolíticos para C IN y C X . ¿Es eso correcto? ¿Por qué es así? Porque parece claro que la polaridad no cambiará. Preferiría usar condensadores electrolíticos porque los tengo en stock.
De hecho, yo mismo hice una prueba rápida y usé condensadores electrolíticos en todas partes. En total, el circuito consumió alrededor de 110 mA, mientras que el circuito de 5 V consumió solo 2 mA. Y además de eso, la salida tiene un ruido de CA de aproximadamente 0,4 V. Sin embargo, no es del todo seguro que esto se deba solo a los condensadores, porque, por ejemplo, no usé un rastro muy corto entre GND y PGND (el pin 1 está arriba a la izquierda):
Así que realmente no es posible. La pregunta sigue siendo por qué.
Respuestas (2)
MarkU
Veo tres cosas que dañan el circuito de la bomba de carga.
Los condensadores son electrolíticos de aluminio en lugar de cerámica, por lo que tienen un factor de disipación muy alto y una frecuencia de autorresonancia baja. Estas bombas de carga realmente requieren capacitores cerámicos.
En segundo lugar, son condensadores de conductores radiales y axiales en lugar de montaje en superficie. Eso agrega algo de inductancia en serie, que tiende a derrotar a la capacitancia.
En tercer lugar, todo está construido sobre una placa blanca sin soldadura, lo que agrega aún más inductancia. Sería mejor usar una placa de circuito impreso (como una tabla de surf) y condensadores de soldadura con cables cortos recortados, o mejor aún, condensadores de montaje en superficie.
No todos los capacitores son iguales, y ni siquiera todos los capacitores cerámicos son iguales. Los tipos X7R y X5R brindan valores de capacitancia bastante grandes y estables en un buen rango de temperatura. Los tipos más económicos Y5V, Y5U y Z5V pueden perder gran parte de su capacitancia con la temperatura, por lo que a veces tenemos que compensar esa pérdida usando una capacitancia inicial nominal más alta. (Los tipos NP0 y C0G son muy estables a la temperatura, pero por lo general solo están disponibles en valores de capacitancia muy bajos).
En el pasado, los condensadores cerámicos solo estaban disponibles hasta aproximadamente 10uF, pero hoy en día hay condensadores cerámicos de 100uF. Por lo tanto, la necesidad de usar electrolíticos de tantalio y aluminio disminuye un poco; ahora está impulsado por una compensación entre costo y rendimiento.
La frecuencia autorresonante (SRF) es importante en los circuitos de conmutación, porque a frecuencias superiores a SRF, el capacitor deja de comportarse como un capacitor y comienza a comportarse como un inductor. Los condensadores cerámicos de montaje en superficie suelen tener un SRF más alto y, por lo tanto, están más cerca de los condensadores "ideales".
Los condensadores electrolíticos de aluminio son excelentes para proporcionar una gran cantidad de capacitancia y aceptar una gran corriente de entrada, estos se ven típicamente en las entradas de la fuente de alimentación. Pero no funcionan bien para el "condensador volador" de una bomba de carga.
Eche un vistazo a MAX619EVKIT http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX619EVKIT.pdf para ver un ejemplo de un buen diseño de bomba de carga, utilizando condensadores cerámicos de montaje superficial.
Divulgación: soy un empleado de Maxim y diseñé el MAX619EVKIT cuando los grandes lagartos vagaban por la tierra.
usuario17592
Andy alias
Es probable que el problema se deba a que las tapas electrolíticas tienen una ESR relativa alta en comparación con las cerámicas.
En la parte inferior de la página 8 de la hoja de datos dice: -
Todos los capacitores deben mantener una resistencia en serie equivalente (ESR) baja (<100 m Ω)
Valores tan pequeños como los que se usan típicamente no siempre se encuentran en los tipos electrolíticos.
Valores de capacitores de lectura esquemática
Condensadores para 7805CV?
Condensadores de cerámica (MLCC) versus tantalio
¿Por qué usar un tantalio en lugar de un capacitor cerámico?
Sustitución de condensadores electrolíticos en aplicaciones de montaje superficial
¿Por qué algunos dispositivos usan condensadores electrolíticos en lugar de cerámica para componentes de pequeño valor?
Tensión nominal y condensadores de tantalio
¿Qué tipo de capacitor de 100nF es mejor para la salida del regulador 78xx?
Comportamiento radicalmente diferente entre capacitores cerámicos y electrolíticos en circuitos de micrófonos electret
Condensador electrolítico de aluminio frente a tantalio para amortiguar la entrada de referencia del ADC SAR
Andy alias