中心議題：

• 如何處理高 di/dt 負載瞬態

解決方案：

• 並聯電容阻抗寄生現象衰減效果
• 陶瓷 SMT 電容尺寸會影響寄生電感

就許多中央處理器 (CPU) 而言
，規範要求電源必須能夠提供大而快速的充電輸出電流
，特別是當處理器變換工作模式的時候。例如，在 1V 的係統中，100 A/uS 負載瞬態可能會要求將電源電壓穩定在 3% 以內。解決這一問題的關鍵就是要認識到 這不僅僅是電源的問題，電源分配係統也是一個重要因素
，而且在一款解決方案中我們是很難將這二者嚴格地劃清界限。

這些高 di/dt 要求的意義就在於電壓源必須具有非常低的電感。重新整理下麵的公式並求解得到允許的電源電感：

在快速負載電流瞬態通道中電感僅為 0.3 nH。為了便於比較

，我們來看一個四層電路板上的0.1 英寸 (0.25 cm) 寬電路板線跡所具有的電感大約為 0.7 nH/英寸 (0.3 nH/cm)。IC 封裝中接合線的典型電感在1 nH 範圍內，印刷電路板的過孔電感在0.2 nH  範圍內。

此外
，還有一個與旁路電容有關的串聯電感，如圖 1 所示。頂部的曲線是貼裝在四層電路板上的一個22 uF、X5R、16V、1210 陶瓷電容的阻抗。正如我們所期望的那樣（100 kHz 以下）
，阻抗隨著頻率的增加而下降。然而，在800 kHz時有一個串聯電感
，此時電容會變得有電感性。該電感（其可以從電容值和諧振頻率計算得出）為 1.7 nH，其大大高於我們 0.3 nH 的目標值。幸運的是
，您可以使用並聯電容以降低有效的 ESL。圖 1 dibudequxianweilianggebingliandianrongdezukang。youqudeshixiezhenbiandeshaoweidileyixie，zhebiaomingyouxiaodianganbingbushijueduideyiban。jiyuxiezhenpinlv，jiulianggebingliandedianrongeryan
，xindianganzewei 1.0 nH 或ESL 下降 40%，而非下降 50%。這一結果可以歸結為兩個原因：互連電感和兩個電容之間的互感。 
 

圖 1 並聯電容阻抗寄生現象衰減效果

電流通道的環路尺寸在一定程度上決定了連接組件中的寄生電感，組件尺寸決定了環路的麵積。尺寸與電感相關係數如表 1 所suo示shi，其qi顯xian示shi了le各ge種zhong尺chi寸cun陶tao瓷ci表biao麵mian貼tie裝zhuang電dian容rong的de電dian容rong電dian感gan。一yi般ban來lai說shuo

，體ti積ji越yue大da的de電dian容rong具ju有you更geng大da的de電dian感gan。該gai表biao不bu包bao括kuo電dian路lu板ban上shang貼tie裝zhuang電dian容rong的de電dian感gan，在zai我wo們men以yi前qian的de測ce量liang中zhong該gai電dian感gan由you 1 nH 增加到了 1.7 nH。另一個有趣的問題是端接的位置對電感有很大的影響。0805 電容在電容的較短一側有端接而0508 電容則在較長的一側有端接。這幾乎將電流通道分為了兩半
，從而大降低了電感。這種變化了的結構將電感降低了四分之一。
 

表 1 陶瓷 SMT 電容尺寸會影響寄生電感

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總之，高 di/dt 負(fu)載(zai)需(xu)要(yao)仔(zai)細(xi)考(kao)慮(lv)旁(pang)路(lu)問(wen)題(ti)以(yi)保(bao)持(chi)電(dian)源(yuan)動(dong)態(tai)穩(wen)壓(ya)。表(biao)麵(mian)貼(tie)裝(zhuang)電(dian)容(rong)需(xu)要(yao)非(fei)常(chang)靠(kao)近(jin)負(fu)載(zai)以(yi)最(zui)小(xiao)化(hua)其(qi)互(hu)連(lian)電(dian)感(gan)。電(dian)容(rong)具(ju)有(you)可(ke)能(neng)避(bi)免(mian)大(da)量(liang)去(qu)耦(ou)的(de)寄(ji)生(sheng)電(dian)感(gan)。降(jiang)低(di)這(zhe)一(yi)寄(ji)生(sheng)電(dian)感(gan)的(de)並(bing)聯(lian)電(dian)容(rong)是(shi)有(you)效(xiao)的(de)，但(dan)互(hu)連(lian)和(he)互(hu)感(gan)減(jian)弱(ruo)了(le)這(zhe)一(yi)效(xiao)果(guo)。使(shi)用(yong)具(ju)有(you)更(geng)短(duan)電(dian)流(liu)通(tong)道(dao)的(de)電(dian)容(rong)也(ye)是(shi)有(you)效(xiao)的(de)。這(zhe)可(ke)以(yi)用(yong)體(ti)積(ji)較(jiao)小(xiao)的(de)部(bu)件(jian)或(huo)具(ju)有(you)交(jiao)流(liu)端(duan)接(jie)（其使用了更短的尺寸用於電流）的部件來實施。

下次我們將討論高 di/dt瞬態負載以及其在設計和測試電源時的意義，敬請期待。 屆時我們的討論重點從本地旁路轉變為電源設計意義。