Gráfico de capacitancia vs. frecuencia de capacitores cerámicos

Cada componente tiene inductancia (Equivalent Series Inductance o ESL), el valor está determinado por el área del bucle por el que debe pasar la corriente. Incluye la inductancia de montaje en la PCB, vías, trazas, etc. Un ejemplo:

Esto es puramente mecánico. El valor del capacitor no importa, funcionaría igual para una resistencia, incluso un 0R o un trozo de cable.

Un límite tiene ESL y ESR, por lo que su impedancia es:

$Z = \frac{1}{j\omega C} + R + j\omega L$

(despreciando la absorción dieléctrica, fugas, etc.)

Los condensadores del mismo tamaño físico (como todos los 0805) tienden a tener exactamente la misma inductancia. Entonces, si graficamos su impedancia vs frecuencia:

La parte de baja frecuencia muestra la esperada$\frac{1}{j\omega C}$. A alta frecuencia,$j\omega L$domina Como todos tienen la misma dimensión, todos tienen la misma impedancia de HF.

El dip es la frecuencia de resonancia. En su centro, Z=R. La ESR baja da una inmersión más profunda.

A alta frecuencia, es un inductor: no puede medir su capacitancia, porque C no tiene influencia en la impedancia, que está dominada por L. Es por eso que la curva de capacitancia en su hoja de datos se detiene. Su propósito es mostrar que la capacitancia se mantiene estable y se comporta bien en LF donde importa.

Ahora, los paquetes más pequeños tienen un ESL más bajo:

Entonces, la razón por la que a menudo ve 10nF // 100nF no es que el límite de 10nF sea "más rápido", sino que puede obtenerlo en el paquete 0201, por lo que tiene una inductancia más baja. Si ambos límites son 0805, entonces el 10nF es inútil y un solo 1µF funcionaría mejor.

EDITAR: cuando se conectan tapas en paralelo, está construyendo un tanque LC y puede sonar . La puesta en paralelo de MLCC de ESR bajo de diferentes valores puede ser desagradable. Es por eso que para las cosas simples (como una puerta lógica o un micro) no se moleste con 10n//100n, en realidad será peor. Un solo valor es menos riesgoso, 100n o 1µ. También los rastros de energía son inductivos, ese es otro tanque LC, anillo de ferritas con tapas también... ¡la especia ayuda!

Ahora, tus gorras son cerámicas apiladas:

Inmediatamente puede adivinar por su construcción y el hecho de que se sientan sobre la PCB que tendrán mucho más ESL que un capacitor SMD. Probablemente más como un electrolítico. Sin embargo, estas tapas son de cerámica, por lo que soportarán temperaturas muy altas, y también tendrán una ESR muy baja, lo que puede ser una ventaja (también puede causar mucho zumbido).

Por lo tanto, para un conmutador de 500 kHz, no son la opción correcta, a menos que tenga temperaturas extremas u otra razón para usarlos. Un electrolítico probablemente sería más barato y tendría un poco de ESR para evitar que suene.

Para filtrar el ruido de 500 kHz, necesita un límite que tenga baja impedancia en esta frecuencia y superior. Por lo tanto, necesita MLCC pequeños, si suelda a mano, es fácil trabajar con 1-10 µF 0805. Puede poner varios en paralelo para reducir la inductancia y tener cuidado con el diseño, porque lo que importa es la inductancia total, incluidas las vías al plano de tierra y las trazas.

Si necesita ayuda para elegir la tapa, debe indicar cuánta corriente manejará el CC-CC, su topología (reductor, elevador...), voltaje, frecuencia, etc.

Los capacitores inevitablemente tienen alguna inductancia en serie. Los capacitores tienen reactancia negativa (parte imaginaria de la impedancia) mientras que los inductores tienen reactancia positiva. La reactancia capacitiva es inversamente proporcional a la frecuencia, mientras que la reactancia inductiva es proporcional a la frecuencia.

Lo que esto significa es que hay una frecuencia donde las reactancias capacitiva e inductiva se cancelan. Esto se conoce como la frecuencia de resonancia.

Por debajo de la frecuencia de resonancia, el componente es "más parecido a un condensador que a un inductor". Por encima de la frecuencia de resonancia, es "más como un inductor que como un condensador".

Lo que representa ese gráfico es la reactancia medida traducida de nuevo a una capacitancia. A medida que nos acercamos a la resonancia, la reactancia inductiva cancela la reactancia capacitiva y la capacitancia efectiva aumenta (teóricamente yendo al infinito en la resonancia). Luego, el signo de la reactancia cambia y ya no tiene sentido pensar en el componente como un capacitor.