Spänningsfallet under en transient vid användningspunkten består ungefär av följande:

1. induktans för kabeln och källan före regulatorn. I fallet med ett typiskt system som använder lång och tunn strömförsörjningskabel är detta vanligtvis viktigt eftersom kabelns induktans är hög.

2. induktans för kabel / kretskortspår efter regulator. Detta är vanligtvis kort om användningen är nära regulatorn men kan vara betydelsefull om systemet använder ett stort PCB eller kanske mer sammankopplade PCB.

3. Regulatorns svarstid. Det finns två viktiga händelser som regulatorn ska svara på: variationer i ingångsspänning, variationer i uteffekt. Dessa parametrar finns i dess datablad.

Under en transient vid utgången av regulatorn händer följande:

1. spänningen i utgångskondensatorn faller
2. regulatorns kontrollslinga känner av spänningsavvikelsen och försöker leda mer. Det tar tid (lastregleringens svarstid i databladet) och under detta faller spänningen mer.
3. Regulatorn leder mer och drar mer ström från ingångskondensatorn.
4. spänningsskillnaden mellan locket och matningsspänningen innan kabeln gör att strömmen börjar strömma genom kabeln som fyller på ingångskondensatorn. Detta tar tid eftersom (grovt sett) induktansen begränsar hur snabbt strömmen kan börja strömma .

Om ingångskondensatorn inte kan hålla tillräckligt med laddning förrän den är fylld tillbaka av källan sjunker spänningen under regulatorns minsta tillåtna ingångsspänning. Regulatorn kan inte göra någonting: utspänningen förblir under den nominella nivån tills ingången når den minimala nivån.

Att tvinga regulatorn ur dess utformade arbetsområde kan ha andra allvarliga nackdelar. Om den ursprungligen slutna slingkontrollen öppnas kan passeringsenheten mättas. Det är också möjligt att ingångsspänningen inte är tillräcklig för att pålitligt driva den interna kretsen och att enheten kan stängas av på grund av spänningsfunktion för underspänning eller bara inte fungerar ordentligt. Återställningstiden från dessa situationer kan vara mycket längre än det typiska belastningssvaret när det finns tillräckligt med ingångsspänning. Du bör undvika att detta händer.

Detta kan inträffa även om utgångskondensatorn är stor. Spänningen över den kommer att sjunka, och regulatorn känner av och försöker hålla utspänningen och fylla tillbaka den. Om locket är för stort kommer regulatorn att dra hög ström från ingångssidan. Det första problemet är att det kommer från ingångskondensatorn, så även om du har ett stort lock vid utgången kan ovanstående situation uppstå. Det andra problemet är att det är möjligt att strömmen kan vara tillräckligt hög för att utlösa överströmsskyddet som i sig saktar ner svaret plus återhämtningen från överström kan vara långsammare än lastregleringstiden. Du bör hålla regulatorn under normala driftsförhållanden för att uppnå bästa prestanda.

Utgångskondensatorn ska vara så liten som möjligt, bara tillräckligt för att överbrygga tiden när regulatorn svarar och kompenserar för den ökade belastningen. Om du ökar utgångslocket grovt, hårdnar du bara regulatorns arbete.

Det bästa sättet i verkligheten är att börja med ett tillräckligt stort lock på ingångssidan och en liten på utgångssidan. Läs databladet för rekommendationer. Kontrollera transienten på utgångssidan med ett oscilloskop. Om det inte är tillfredsställande kan du prova att öka utgångslocket eller ersätta det med en induktans av lägre serie. Undersök sedan transienten vid ingången och försök minska ingångslocket. Håll viss säkerhetsmarginal på båda sidor.

EDIT:

Tråd- / kretskortspårets impedans efter regulatorn ... punkt kommer det att finnas spänningsskårning (eller kontinuerligt fall). Om du jämför signalen med ett oscilloskop vid utgången av regulatorn och vid användningspunkten ser du att vid regulatorn kommer det att bli mycket mindre brus.

Induktansen hos ledningen / spår kombinerat med kondensatorn vid utgången av regulatorn är ett LC-lågpassfilter som effektivt dämpar HF-komponenterna.

Detta är bra , eftersom den bullriga belastningen snedvrider inte regulatorns spänning (för mycket). Du kan leverera MCU eller andra (analoga) kretsar oberoende av regulatorn i en stjärntopologi. Detta minskar störningen effektivt. Om spårets induktans inte är tillräckligt hög kan du medvetet inkludera induktorer i linjen. Detta kan ses ofta på utrustning som liknar din: transienta belastningar med hög effekt i kombination med känslig analog / digital styrning. varje belastning, men detta kan fixas genom att lägga till (låg-ESR) kondensatorer till varje användningspunkt. Om du till exempel undersöker ett PC-moderkort kommer du att se hundratals keramiska kepsar överallt av just den anledningen.

Med en kondensator på utgången, om ingångsspänningen sjunker under vad som krävs för att uppnå utgångsreglering, kommer det att vara ett utfall i matningen och utgångskondensatorn kommer att sjunka.

Med en kondensatorpå ingången kommer regulatorn alltid att ha en spänningsreserv, och om den håller sig över minsta ingångsspänning kan utgångsregleringen upprätthållas även utan kondensator (med något komprometterad högre frekvensimpedans).

Med rättad växelströmdenna effekt skulle vara mycket tydlig.Med din 5 V-försörjning verkar det peka på något mindre strömförmåga än vad dina sensorer behöver.

Försök ta en titt på försörjningsvågens vågformer med ett omfång.Överväg att ha särskilda tillsynsmyndigheter om budgeten och specifikationerna kan motivera det.Detta förhindrar att en sensor påverkar de andra delarna.

Eftersom dQ = C * dV.

Om du inte kör regulatorn direkt på dess gränser, kan du tolerera ett större dV på ingångskondensatorn, vilket möjliggör en mindre C.

Den grundläggande förutsättningen för frågan är ogiltig och inte allmänt tillämplig.Visst måste tillsynsmyndigheter (av vilken sort som helst) ha en relativt jämn (filtrerad) rå kraft att arbeta med.Få om några kommer att fungera på pulsad-DC-utgången från en typisk växelströmskälla och likriktare.Det är här vi vanligtvis ser de stora "bulk" -filterkondensatorerna.

Dock finns det vissa fall där stor kapacitans krävs för att hålla upp strömförsörjningsbussen i närvaro av stora, intermittenta lasteren som ges som ett exempel i frågan.

Det handlar inte om "effektivare före eller efter".Dessa är två separata och oberoende fall och kan inte kombineras logiskt som i frågan som ställts.

En kondensator på utgångssidan av en regulator börjar inte ens försöka göra något användbart om inte eller tills utspänningen ändras.En kondensator på ingångssidan börjar leverera ström när ingångsspänningen sjunker.En typisk regulator kommer att försöka minimera i vilken utsträckning förändringar på ingångsspänningen påverkar utgången, så ingångsspänningsfallet som är nödvändigt för att få ingångssidans kondensator att börja leverera energi kommer vanligtvis inte att orsaka någon signifikant utgångsspänningsförändring.p>

I vissa fall kanske en regulator inte kan reagera direkt på en plötslig strömförfrågan, och i sådana fall kan en utgångskondensator vara till hjälp (om det inte krävs) för att leverera lite ström till utgången under den tid det tarregulatorn för att reagera på en ökad belastning.Utgångslocket kommer inte att kunna mata strömmen mycket effektivt utan att utspänningen sjunker märkbart, men det kan kanske mata tillräckligt för att ge regulatorn tid att reagera på det ökade behovet.