术语和定义
参考
- SLG59M1714V, Datasheet, 雷竞技电竞平台Dialog Semiconductor
- AN-1207，感应负载的负载开关注意事项，Dialog半导体雷竞技电竞平台
- 安1068，绿场效应晶体管和高电压绿场效应晶体管负载开关基础，Dialog半导体雷竞技电竞平台
- 一个使用对话框的- cm - 246GreenFET负载开关在超级电容的应用雷竞技安卓下载
作者:Andrii Hrypa和Petro Zeykan
介绍
电容器在几乎所有的电子产品中以各种各样的方式使用。雷电竞官网登录电容器在电路设计中提供了许多基本功能，如提供灵活的滤波器选择、降噪、功率存储和传感功能。为了在负载开关设计中有效地使用电容器，需要考虑一些关键细节。在给定的应用中选择合适的输入和输出电容器时，需要考虑的电气性能、系统瞬态要求、负载参数和电压偏差是非常重要的。
雷竞技电竞平台Dialog Semiconductor为各种应用提供了广泛的GreenFET负载开关。雷竞技安卓下载欲了解更多信息，请访问www.wsdof.com/雷电竞官网登录products/load-switches．
电容器寄生效应
当一个理想的电容器能够将它所储存的所有能量瞬间转移到负载上时，一个真正的电容器具有防止这种行为的寄生组件。文中给出了实际电容的等效电路模型图1．如图所示，电容等效电路由四部分组成:电容、等效串联电感(ESL)、与电容并联的高阻直流路径(Rp)和等效串联电阻(ESR)。
电容器的电极和引线构成电阻和感应元件，而其介电材料和结构构成绝缘电阻。
高ESR降低性能由于I2损耗、噪声和更大的电压降。另一方面，ESL会在电容器中形成磁场。磁场的积聚会影响电流的峰值和恢复。ESR和ESL都取决于电容器的类型和结构。
湿铝电解电容器主要用于体解耦应用。雷竞技安卓下载但是，它们相对较高的ESR和ESL反应时间较慢，降低了性能。
聚合物铝电容器具有更好的性能特点，在体解耦应用中日益取代湿铝电容器。雷竞技安卓下载聚合物铝电容器表现出更低的寄生ESR和ESL。
钽电容器是电解电容器的子类。它们由钽金属制成，其用作阳极，被用作电介质的一层氧化物，然后被导电阴极围绕。钽电容器具有比铝电解电容器的ESR小的等效串联电阻（ESR），其允许更大的电流通过产生的较少的热量，并且另外，较小的寄生IR电压降。钽电容器随着时间的推移非常稳定，并且它们的电容不会随着年龄的增长而变化，特别是与铝电解电容器相比。
陶瓷电容器是电子电路中最常用的去耦器件。雷竞技安卓下载它们的等效串联电阻相对较低，但它们的ESL很大程度上取决于终端之间的距离(其结构)。
如果PCB空间不存在问题，可以将电容器并联，降低ESR和ESL，同时有益地增加有效电容。
如何选择电容器
从一般意义上说，是DialogGreenFET负载开关不需要任何输入或输出电容。输入和输出电容的使用取决于使用场景(应用)DD, V在，并施加ON信号。每一个对话框GreenFET负载开关数据表包含有关这三个信号的正确排序的信息。总之VDD，然后是V在，最后可以将ON信号从低到高切换(对于断言的高ON信号或断言的低ON信号从高到低)以关闭开关。此外，建议VDD和V在上升时间应超过2毫秒。以SLG59M1714V的典型上电操作为例[1]在图2．
然而，当V雷竞技安卓下载DD和V在有快速上升的时间(图3)，或当VDD和V在同时应用(图4)，或当V在在V之前应用DD(图5)在这些情况下，即使在ON = GND(对于断言的高ON信号)时，输出端也可能出现电压故障。
为避免此类故障，输出电容(C负载)或电阻(R负载)应添加在GreenFET负载开关的下游侧。在这种特殊情况下，在VOUT处放置1µF陶瓷电容器有助于消除这个小故障(请参阅)图6，图7，和数字8、包容）.
在快速接通容性负载的应用中，可能雷竞技安卓下载会观察到一些不需要的影响。一个这样的效应在图9，其中Dialog Nanopower GreenFET负载开关为10µF负载电容供电。
这种行为与大的涌流有关[2，是通过负载开关在放电的(或不充电的)电容器上施加电压引起的。由此产生的涌流可由下式计算:
在哪里
C -为总负载电容;
这个涌流导致V点的电压降在在负载开关上电期间。同时，这个电流在电源电线引起的寄生电感中形成磁场。当电压降发生时，磁场强度改变并崩溃。这导致电压尖峰出现在V在和，分别在V出．这些电压峰值可以比初始V大得多在可大大缩短负荷开关的长期可靠性[2甚至破坏它和它下游的任何其他电路。
最小化这种效果的一种方法是通过减小（或减速）Greenfet Load Switch的V来减少给定负载电容的浪涌电流出转换速率。这可以通过使用带有控制回转速率的负载开关来实现[3.]， [4］．然而，这种方法也会增加电路总开通时间。
另一种方法是在V处增加一个输入电容在最小化快速上电过程中的电压降。图10显示了在VIN下开启10µF负载电容和1000µF铝电解电容的操作。如图所示，电压降要小得多，但由于前面描述的电容器中的ESR和ESL寄生元件，电压降仍然存在。在使用较小ESR和ESL的电容器的情况下，有可能以较小的电容值获得相同甚至更好的结果。例如,在图11，使用低ESR/ESL铝聚合物电容器为10uF负载电容器供电。
另一种需要输入输出电容的情况是负载开关的有源电流限制(ACL)或短路保护(SCL)被触发。在这些事件中，通过负载开关的电流可能会发生大的变化(例如。突然关闭)，如果存在长电线(电感)会引起大的电压峰值(图12)，可能损坏负载开关，甚至来自同一电源轨道的其他组件。为了消除这些电压尖峰，有必要a)缩短从电源到设备的连接(图13)和/或b)增加或增加相应的电容(图14）.由于长电线往往是更普遍的电源(V在)，下面的例子显示了如何在这种情况下减轻电压尖峰。
结论
电容是大多数数字和模拟电路中的基本元件。对话框GreenFET负载开关本身并不需要输入和输出电容。然而，应用要求可能规定输入和输出电容的使用。在需要输入和输出电容的负载开关雷竞技安卓下载应用中，推荐使用陶瓷和/或钽电容。