术语和定义

参考文献

1. SLG59M1714V，数据表，对话半导体yabo国际娱乐
2. AN-1207，感应负载的负载开关注意事项，Dialog Semiconductoryabo国际娱乐
3. AN-1068，绿色FET和高压绿色FET负载开关基础，Dialog Semiconductoryabo国际娱乐
4. 使用对话框的AN-CM-246格林菲特超级电容器应用中的负载开关亚博国际官网平台网址

作者：Andrii Hrypa和Petro Zeykan

介绍

电容器在几乎所有电子产品中以各种方式使用。亚博电竞菠菜电容器在电路设计中提供了许多基本功能，例如提供灵活的过滤器选项，降噪，蓄电和传感功能。为了有效地使用负载开关设计中的电容，需要考虑一些关键的细节。期望的电气性能，系统瞬态要求，负载参数和电压偏差非常重要，在给定应用程序中选择正确的输入和输出电容时非常重要。

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电容寄生效应

虽然理想的电容能够瞬时将所有存储的能量转移到负载，但实际电容器具有防止这种行为的寄生组件。示出了真实电容器的等效电路模型图1如图所示，电容器等效电路包括四个元件：电容、等效串联电感（ESL）、与电容并联的高电阻直流路径（Rp）和等效串联电阻（ESR）。

电容器的电极和引线构成电阻和电感元件，而其介电材料和结构构成绝缘电阻。

高ESR会因I而降低性能2损耗、噪声和更大的压降。另一方面，ESL会导致电容器中产生磁场。磁场的积累会干扰电流峰值和恢复的方式。ESR和ESL取决于电容器的类型及其结构。

湿铝电解电容器主要用于批量去耦应用。但是，它们相对较高的ESR和ESL会减慢响应时间并降低性能。亚博国际官网平台网址

铝聚合物电容器具有更好的性能特点，并且在批量去耦应用中正日益取代湿铝电容器。铝聚合物电容器具有更低的寄生ESR和ESL。亚博国际官网平台网址

钽电容器是电解电容器的一个子类。它们由作为阳极的钽金属制成，表面覆盖一层氧化物作为电介质，然后被导电阴极包围。钽电容的等效串联电阻(ESR)比铝电解电容的等效串联电阻(ESR)小十倍，这允许更大的电流通过，产生的热量更少，此外，更小的寄生IR电压降。钽电容随时间的变化非常稳定，与铝电解电容相比，钽电容随时间的变化不明显。

陶瓷电容器最常用于去耦应用的电子电路中。它们具有相对较低的等效串联电阻，但其ESL在很大程度上取决于终端之间的距离（其结构）。亚博国际官网平台网址

如果PCB空间不是问题，则可以并联电容器以减少ESR和ESL，同时有益于增加有效电容。

如何选择电容器

一般来说，Dialog格林菲特负载开关不需要任何输入或输出电容器。输入和输出电容器的使用取决于使用场景（应用程序），通常是打开对话框负载开关VDD.v在里面并且应用了信号。每个对话框格林菲特加载交换机数据表包含有关这三个信号的正确排序的信息。在短文中DD.应该首先应用，然后v在里面最后，最终可以切换ON信号（用于断言高电平的信号或高到低电平，对于断言 - 低电平的信号）以关闭开关。此外，建议vDD.及V在里面上升时间应大于2毫秒。例如，SLG59M1714V的典型通电操作[1]如中所示图2。

但是，当V时有一些应用程序亚博国际官网平台网址DD.及V在里面有快速上升时间（图3.），或者vDD.及V在里面同时应用(图4.），或者v在里面在v之前应用DD.（图5）。在上述每种情况下，即使ON=GND（对于断言的高ON信号），输出端也可能出现电压故障。

避免这种故障，输出电容器（C加载)或电阻（R加载)应添加在绿色FET负载开关的下游侧。在这种特殊情况下，VOUT的1µF陶瓷电容器有助于消除该故障（请参见图6.那图7.那和数字8.包含全部费用).

在快速接通应用中进入电容负载，可亚博国际官网平台网址以观察到一些不需要的效果。一个这样的效果被说明图9.那其中，Dialog纳米功率绿色FET负载开关为10µF负载电容器供电。

这种行为与大浪涌电流有关[2]，由施加通过载荷开关施加电压引起的，通过放电（或不带电）电容器。由下面的等式可以计算产生的浪涌电流：

在哪里

C - 是总负载电容;

该涌入电流导致电压降为V在里面在负载开关上电时。而且，该电流在由电源引线引起的寄生电感中构建磁场。当发生电压降时，磁场的强度和折叠变化。这导致v出现的电压尖峰在里面分别在V出来. 这些电压尖峰可能比初始电压大得多在里面电压电平，可以大大缩短负载开关的长期可靠性[2]甚至损坏它和它下游的任何其他电路。

减小这种影响的一种方法是通过降低(或减慢)GreenFET负载开关的V来降低给定负载电容的涌流出来转换率。这可以通过使用带有受控转换速率的负载开关来实现[3.], [4.]。然而，该方法还导致总电路接通时间增加。

另一种方法是在V处添加一个输入电容器在里面最小化快速上电事件期间的电压降。图10.为vin表示具有1000μF铝电解电容器的10μF负载电容器的导通操作。如图所示，电压降小得多，但由于前面描述的电容器中的ESR和ESL寄生元件仍然存在。在使用具有较小ESR和ESL的电容器的情况下，可以通过较小的电容值获得相同或更好的结果。例如，在图11.那使用低ESR/ESL铝聚合物电容器为10uF负载电容器通电。

另一种需要输入和输出电容器的情况是触发负载开关的有效电流限制（ACL）或短路保护（SCL）。在这些事件中，通过负载开关的电流可能会发生大幅度变化（例如突然关闭），如果存在长导线（电感），可能会导致大的电压尖峰(图12.）可能损坏负载开关甚至从相同电源导轨提供的其他组件。为了消除这些电压尖峰，需要使用从电源到设备的更短的连接（图13.）和/或b）添加或增加相应的电容（图14.).由于长电线在电源上更为常见（V在里面）侧，下面的例子显示了这种情况下的电压尖峰如何减轻。

结论

电容器是大多数数字和模拟电路中的基本元件格林菲特负载开关本身不需要输入和输出电容。但是，应用要求可能决定使用输入和输出电容。在需要输入和输出电容的负载开关亚博国际官网平台网址应用中，建议使用陶瓷和/或钽电容器。