电容ESR寄生电阻越低越好?

科技   2024-11-19 19:30   北京  
今天跟大家分享一个脉冲电流的调试思路,又是原创经验总结,希望朋友们点赞分享。
事情的背景是这样的:项目开发的设备在按下开关启动瞬间,会有一般脉冲电流,由于设备是连接人体的,因此人会有短暂的被电感觉,这个脉冲电流是不能被接受的。
咱们来看下波形。下图是按下开关时,记录的电流脉冲波形和系统电压波形,可以看到有个大约40us的脉冲电流,那么这个脉冲电流是怎么产生的呢?
整个系统由电池供电,电池后面接了降压电源电路,上图测的,就是电池输出、经过开关后的电流和电压波形。
从波形中分析,电压的波动滞后电流,很像是有容性负载之类的东西导致的。
检查电路图,发现电源的输入端,并联了多个陶瓷电容,总容值达到了47uF。
那么是不是这些电容导致的呢?
根据我写的书《硬件设计指南,从器件认知到手机基带设计》可以知道,电容是具有ESR等效串联电阻这个参数的,见下图:
那么,会不会是多个电容并联导致这个总ESR低,而使得开关闭合瞬间,电池向电容瞬间放电导致的脉冲电流呢?
我在学习视频《运放秘籍》中总强调:技术很重要,方法思路更重要!
技术是一方面,方法是另一方面,我们都要学习!
那么验证思路就是,选一个大ESR并且容值也是47uF的电容,代替板子上的那些电容,然后复测电流电压波形,如果脉冲电流降低,那么就证明了我们的猜测是对的,即多电容并联导致瞬间脉冲电流。
电解电容寄生电阻偏大,下图是使用了47uF的电解电容,代替了板子上那些并联的陶瓷电容结果。
可以看到,脉冲电流大大降低,并且电压也没有波动,那么就证明了我们的猜测是正确的。
知道问题原因后,整改方法也就非常多了,你都知道哪些方法呢?欢迎留言区讨论。
来源:工程师看海
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