ZHCSF91B November 2015 – December 2024 LMR14030-Q1
PRODUCTION DATA
必須謹(jǐn)慎選擇輸出電容器 COUT,因?yàn)槠渲苯佑绊懛€(wěn)態(tài)輸出電壓紋波、環(huán)路穩(wěn)定性以及負(fù)載電流瞬態(tài)期間的電壓過沖/下沖。
輸出電壓紋波基本上由兩部分組成。一部分由電感電流紋波經(jīng)過輸出電容的等效串聯(lián)電阻 (ESR) 造成:

另一部分是由電感電流紋波對(duì)輸出電容充放電造成的:

電壓紋波中的兩個(gè)分量不是同相的,因此實(shí)際峰值間紋波小于兩個(gè)峰值之和。
輸出電容通常受到瞬態(tài)性能參數(shù)的限制,特別是系統(tǒng)要求在快速變化的大電流階躍下保持電壓穩(wěn)定。當(dāng)負(fù)載快速大幅增加時(shí),輸出電容器在電感器電流上升到適當(dāng)?shù)乃街盀槠涮峁┬枰碾姾伞7€(wěn)壓器控制環(huán)路通常需要三個(gè)或更多的時(shí)鐘周期,以便對(duì)輸出電壓的下降進(jìn)行響應(yīng)。輸出電容必須足夠大,才能提供三個(gè)時(shí)鐘周期的電流差,從而將輸出電壓保持在指定范圍內(nèi)。方程式 13
方程式 13 展示了指定輸出電壓下沖所需的最小輸出電容。當(dāng)負(fù)載突然大幅下降時(shí),輸出電容器會(huì)吸收存儲(chǔ)在電感器中的能量。環(huán)流二極管無法灌入電流,因此存儲(chǔ)在電感器中的能量會(huì)導(dǎo)致輸出電壓過沖。方程式 14 計(jì)算了將電壓過沖保持在一個(gè)特定的范圍所需要的最小電容值。


其中
此設(shè)計(jì)示例中,目標(biāo)輸出紋波是 50mV。假設(shè) ΔVOUT_ESR = ΔVOUT_C = 50mV,并選擇 KIND = 0.4。通過方程式 11 可得出不大于 35.7m? 的 ESR,通過方程式 12 可得出不小于 7μF 的 COUT。為達(dá)到此設(shè)計(jì)的目標(biāo)過沖/下沖范圍,VUS = VOS = 5% × VOUT = 250mV??梢苑謩e通過 方程式 13 和 方程式 14 計(jì)算出 COUT 不小于 75.6μF 和 30.8μF。綜上所述,輸出電容的最嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)是 75.6μF??梢圆⒙?lián)使用兩個(gè) 47μF、16V、X7R 且 ESR 為 5mΩ 的陶瓷電容器。