開關(guān)轉(zhuǎn)換器輸出端的電容可分為兩種,一種是大容值的儲能電容,一種是小容值的濾波電容。
儲能電容,用于維持直流輸出電壓或者說平滑輸出端的紋波電壓(因?yàn)殡娙萆系碾妷翰荒芡蛔儯噪娙菘梢云交妷旱牟▌?dòng)),并提供負(fù)載瞬態(tài)電流。小容值電容主要用于濾除高頻噪聲,使得電源更“干凈”。
參考TPS54561DPRT規(guī)格書,這里分享BUCK電路輸出電容取值的幾個(gè)考量因素:
(1) 首先,要滿足電路設(shè)計(jì)需求中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)(負(fù)載調(diào)整率的要求),即負(fù)載由“輕”到“重”時(shí),為負(fù)載提供足夠的能量,而不使輸出電壓產(chǎn)生較大的下沖(undershoot),即負(fù)載變化時(shí)輸出電壓的變化量不超過目標(biāo)值。
(2) 其次,當(dāng)負(fù)載由“重”到“輕”時(shí),能夠吸收功率電感上儲存的能量,而不使輸出電壓產(chǎn)生較大的上沖(overshoot),即將輸出電壓上的過沖抑制在設(shè)計(jì)需求之內(nèi)。
(3) 再次,要滿足電路設(shè)計(jì)需求中的紋波電壓范圍,將紋波電壓“鉗位”在設(shè)計(jì)需求之內(nèi)。比如,設(shè)計(jì)需求輸出紋波電壓峰峰值為100mV,按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法選擇輸出電容種類和容值大小,使得輸出端的紋波電壓峰峰值不超過100mV,就是這里所謂“鉗位”的意思,與鉗位二極管將電壓鉗位在一定的水平類似。
以上三點(diǎn),分別對應(yīng)著前文所述TPS54561DPRT規(guī)格書中(35)(36)(37)三個(gè)公式。
(4) 最后,所選型的電容,容值、ESR和均方根電流都要滿足設(shè)計(jì)需求。
具體的選型實(shí)例,可以參考文章 BUCK電路的輸出電容怎么選型?
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