
隨著車載電子設備和工業設備的不斷發展,電路板上電容器容量不足和安裝空間緊張已成為亟待解決的嚴峻課題。但另一方面,在LDO(Low Dropout)穩壓器的輸出電容器選型時,為避免振蕩等非常惡劣的情況發生,即便犧牲電路板空間和成本,也需要配置大容量電容器,這已成為業界慣例。然而,擔心這種方法在未來是否依然可行的工程師應該不在少數。

對此,ROHM開發出適用LDO的新技術“NanoCap?”,可在將輸出電容容量降至470nF(0.47μF)的同時實現穩定工作。這為工程師提供了一種降低振蕩風險的同時削減電路板安裝面積的設計方法。本文將為您介紹顛覆LDO設計常識的創新技術——NanoCap?。
※NanoCap?是ROHM Co., Ltd. 的商標或注冊商標。
目錄
1. 這種LDO設計,真的有那么好嗎?
2. ROHM的設計理念:為何470“nF”的電容也不會振蕩?
3. NanoCap? LDO有何獨特之處?
4. 設計人員的福音:擺脫電容的束縛
5. 有疑問不妨在“ROHM官方技術論壇”上討論一下?
6. “真的不會振蕩嗎?”致心存疑慮的你
7. 設計,因思維而大不同
8. 產品介紹、詳細信息、其他鏈接等
這種LDO設計,真的有那么好嗎?
LDO是一種可在輸入輸出電位差較小狀態下工作的線性穩壓器,而“NanoCap?”則是一項通過內部電路控制其相位裕度的創新技術。
“擔心發生振蕩,姑且先裝上偏大容量的電容器吧。”在LDO設計中,您是否有過這樣的“保險”經歷?為了使輸出穩定,需要配置數μF?數十μF的電容,為保險起見會選擇更高一級的容量。若啟動時出現異常行為,再進一步追加容量——這種方法本身并無不妥,多數電路借此便能穩定運行。
然而,這種穩定性也需要付出一些代價。那就是電路板面積被擠壓,元器件數量也不斷增加,隨之而來的是成本的持續攀升。即便如此,振蕩的風險也不能完全消除。
如今,在車載、工業設備及消費電子等眾多領域的高密度安裝趨勢中,LDO的應用場景也在不斷擴大。“因為擔心發生振蕩,姑且先裝上大容量電容器再說”這種傳統認知,今后是否仍能稱之為更優解呢?ROHM的NanoCap?技術,正是源于對這種“傳統認知”的質疑而誕生的創新成果。


ROHM的設計理念:
為何470“nF”的電容也不會振蕩?
LDO的輸出電容器主要有兩個作用。一個是通過相位補償實現穩定,另一個是在負載波動時提供電荷。傳統LDO將電容容量(及ESR)作為穩定性的核心考量要素。因此,降低容量會導致相位裕度不足,從而使電壓波動增大,嚴重時甚至會引起振蕩。
ROHM的NanoCap? LDO設計理念,恰恰與之相反——并不依賴電容,而是專注于在“控制電路層面”實現穩定性。該技術并非依賴外部電容來獲取相位裕度,而是通過優化LDO內部的補償電路,實現了即使使用僅納法(nF)級的小容量電容器,也能確保充分相位裕度的設計。

NanoCap? LDO有何獨特之處?
NanoCap? LDO與傳統LDO的本質區別在于“更小電容”這一前提。常規LDO通常以2.2μF至10μF左右的容值規格為前提進行評估和設計,而NanoCap? LDO僅需470nF(0.47μF)的輸出電容即可。也就是說,即使將輸出電容降至傳統產品的1/5到1/20,在數百mA級的負載波動狀態下,仍可將電壓波動控制在數十mV至100mV范圍內,實現了與傳統產品同等的性能。

具體在哪些應用場景中采用NanoCap? LDO,更能充分發揮其優勢性能呢?例如,車載攝像頭模塊、ADAS傳感器等空間非常有限的車載應用,以及需要超小型封裝的IoT設備和可穿戴設備等應用,都非常適合采用該產品。如果應用于工業傳感器網絡,將有助于降低配置多個LDO時電路板的BOM成本,并減輕元器件管理負擔。

產品介紹、詳細信息、其他鏈接等
關于NanoCap?及相關產品的更多詳細信息,請參閱以下鏈接:
【產品特點和產品陣容】
線性穩壓器-BD9xxN5系列
單通道輸出 低飽和穩壓器 (LDO)
【ROHM官方技術論壇 社區小組】
小組:DCDC轉換器的PCB Layout指南
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