인프런 커뮤니티 질문&답변

안녕하세요, 답변 남겨드립니다.

첫 번째 해석처럼 두 개의 캐패시터를 병렬로만 보고 하나의 ‘등가 용량’으로 치환해 버리면, 용량 값만 클 뿐 주파수 응답 특성이 모두 뭉뚱그려진다는 한계가 있습니다. 실제로는 전해 캐패시터와 MLCC는 내부 구조가 다르고, PCB 위에서의 배선 길이·레이아웃·패키지 기생 성분(ESR, ESL)도 모두 다르기 때문에, 단순 병렬 용량이 아니라 주파수별로 분리된 RC 네트워크로 이해해야만 각 소자가 담당하는 리플 억제 대역을 구분할 수 있습니다.

두 번째 그림에서 보신 대로, 전해 캐패시터는 상대적으로 ESL이 크고 ESR도 높아 고주파 쪽에서 임피던스가 급격히 상승하지만, 물리적 용량이 거대하기에 수백Hz 이하의 저주파 리플을 효과적으로 평탄화합니다. 반면 MLCC는 ESL·ESR이 매우 작아서 수십MHz 이상의 고주파 리플을 억제하는 데 유리하나, 물리 용량이 작아 낮은 주파수에서는 역할이 제한적입니다. 그래서 PCB 상에서 전해 캐패시터는 파워 서플라이의 출력단 조금 더 떨어진 위치에, MLCC는 IC 주변 핀에 최대한 근접하게 배치하여 서로 다른 고·저주파 대역을 메워 주는 것이죠.

강의 자료 중 “1. PSU 출력단 + Bulk Cap” 파트는 전원 레귤레이터 출구에서 bulk cap을 사용해 전체적인 전압 레벨을 낮은 대역 리플까지 잡아 주는 구조와, 그때 캐패시터가 가져야 할 임피던스 특성(용량 대비 ESR/ESL)을 설명합니다. 반면 “2. 서로 다른 구간의 캐패시터 배치” 파트는 bulk cap 하나만으로는 보드 위 기생 인덕턴스 때문에 고주파 리플 제어가 불가능하므로, MLCC와 같은 작은 부품을 출력단보다 더 부하에 가까운 지점에 추가로 두어 각각의 컷오프 주파수를 분할하고, 결과적으로 보드 전체 주파수 대역에서 매끄러운 임피던스 특성을 달성하는 방법을 다룹니다.

정리하면, 첫 번째 내용은 bulk cap 자체의 역할과 특성, 레귤레이터와의 상호작용에 초점을 맞춘 설명이고, 두 번째는 그 bulk cap 위에 고주파 억제를 담당할 MLCC를 어떤 위치·방법으로 병렬 배치해야 하는지를 구체적으로 다룬다고 이해하시면 됩니다.