Tensión nominal y condensador de tantalio frente a cerámica en la salida de una etapa de refuerzo de tensión de conmutación

Estoy diseñando una PCB con un convertidor elevador síncrono TPS61090. La hoja de datos recomienda una cerámica de 2,2 uF y un condensador polarizado de tantalio en la salida del chip. Discuten el cálculo de la capacitancia del capacitor polarizado y la influencia de la ESR en él. Pero en realidad no mencionan la clasificación de voltaje de ese capacitor, y tampoco los artículos que encontré al buscar en Google. Estoy planeando generar 5.2V en la salida (para permitir una pequeña caída de voltaje debido a los componentes aguas abajo), por lo que el capacitor debería ser al menos eso. Pero también leí que necesita dimensionar sus capacitores para duplicar el voltaje máximo, porque la capacitancia cae con el voltaje. Entonces, ¿qué clasificación de voltaje recomendaría la gente para el condensador de tantalio? ¿Sería suficiente 6.3V? Las tapas de tantalio superiores a 6,3 V parecen encarecerse rápidamente.

En segundo lugar, adafruit fabrica una placa que usa este chip y, aunque su esquema dice que es un condensador polarizado, a mí me parece más un gran condensador cerámico. ¿Por qué preferiría un condensador cerámico a un condensador de tantalio o viceversa para esta aplicación?

Adafruit Powerboost 1000C Esquema de Adafruit Powerboost 1000C

Respuestas (2)

No. Las tapas de cerámica que no sean C0G/NP0 tienen capacitancia reducida con polarización de CC. Los tantalios no tienen polarización de CC, pero explotan ante la más mínima sobretensión.

No veo por qué no puedes usar un polímero electrolítico.

Los tantalios tienen una capacidad volumétrica más alta que la cerámica, pero mejores características de frecuencia que los electrolíticos... pero como se mencionó, son muy sensibles a las sobretensiones. Creo que ya no son tan populares.

Para el capacitor cerámico (X7R), debe usar un valor mucho mayor que el recomendado (es decir, 10 uF de cerámica) o una clasificación de voltaje aproximadamente 4 veces mayor que su voltaje de salida. Dudo que encuentre un límite NPO de 2,2 uF que pueda permitirse comprar; especialmente porque parece ser sensible al precio de una tapa de tantalio.

https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/tutorials/5/5527.html

Vaya a 10 V en el tantalio o dedique mucho tiempo a analizar su aplicación con respecto al exceso de pasos de voltaje de entrada, pasos de carga de salida, arranque, etc. Siempre puede comprar valores más pequeños y ponerlos en paralelo siempre que tenga en cuenta el ESR equivalente cuando las tapas se colocan en paralelo (es decir, gotas de ESR).

Tensión nominal y condensador de tantalio frente a cerámica en la salida de una etapa de refuerzo de tensión de conmutación
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