Problema con la conmutación de carga a la frecuencia de resonancia del capacitor

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Estaba viendo este video (EEVblog # 1117 - Capacitancia del plano de potencia de PCB) donde el autor analiza la curva de impedancia de la capacitancia formada entre los planos de potencia de un PCB.

La comparación con un capacitor estándar mostró que la capacitancia de PCB tiene una zona de resonancia menos nítida. El autor argumenta que esto es muy bueno, porque si tiene un cambio de carga en la frecuencia "correcta", podría causar serios problemas.

Sin embargo, siempre me imaginé que sería bueno tener un condensador que tenga un valle de impedancia cercano a la frecuencia de operación, ya que sería una mejor derivación.

Entonces, ¿cuál es la base para evitar operar cerca del punto de resonancia?

    
pregunta Luis Possatti

1 respuesta

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No vi el video, pero sé que los planos de tierra / potencia de PCB con un espesor FR4 pequeño son muy altos Q ES, dieléctricos ESR bajos y excelentes para el desacoplamiento de ondulación.

También es cierto que "algunos" SMPS IC y MOSFET LDO tienen un margen de fase bajo cuando el límite de carga ESR es DEMASIADO, ya que la respuesta de la tensión de ondulación es demasiado baja para regular el error de voltaje con un margen de fase adecuado.

Por supuesto, tener una resonancia de baja frecuencia cerca de un punto operativo de un oscilador, como los osciladores de refuerzo que pueden ejecutar > 1MHz con PFM de frecuencia variable en lugar de PWM ... no es un buen diseño. Esto podría provocar errores de intermodulación o "aliasing" o una frecuencia de batido.

Dado que la inductancia se debe a la relación de aspecto físico, la inductancia aumenta con la relación L / W que disminuye la frecuencia resonante en serie (SRF). Por lo tanto, algunas tapas tienen una ESR intencionalmente más alta para el uso de VHF / UHF para evitar resonancias de Q altas falsas que interactúan con varias tapas en paralelo.

Sin embargo, el problema que plantea en la pregunta es, en realidad, una solución denominada convertidores tipo Bero Valley Switching (ZVS) que se regulan con pérdidas mínimas de pulso a pulso. No solo está cerca, sino que en realidad ES la frecuencia de resonancia de los componentes LC seleccionados.

Aprenda todo lo que pueda sobre los componentes Q y cómo esto afecta el ancho de banda, el tiempo de subida y el rebasamiento. Los componentes Q también deben ser mayores que los circuitos Q resonantes cuando esto es deseable, como los filtros de cristal o los filtros de escalera de LC de microondas.

Aprende todo lo que puedas sobre las relaciones de impedancia vs f al analizar cualquier parte reactiva.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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