ZHCSR98 December 2022 LMR51440 , LMR51450
PRODUCTION DATA
該器件旨在與多種 LC 濾波器搭配使用。應(yīng)盡可能地減小輸出電容,以降低成本和減小尺寸。必須謹(jǐn)慎選擇輸出電容器 COUT,因?yàn)樗苯佑绊懛€(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)期間的輸出電壓過沖與下沖。輸出電壓紋波基本上由兩部分組成。一部分由電感紋波電流經(jīng)過輸出電容的等效串聯(lián)電阻 (ESR) 造成:
另一部分由電感電流紋波對(duì)輸出電容充放電造成:
電壓紋波中的兩個(gè)分量不是同相的,因此實(shí)際峰峰值紋波小于兩個(gè)峰值之和。
如果系統(tǒng)需要嚴(yán)格的電壓調(diào)節(jié)并存在大電流階躍和快速壓擺率,則輸出電容通常受瞬態(tài)性能規(guī)格的限制。當(dāng)發(fā)生大負(fù)載階躍時(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?。轉(zhuǎn)換器的控制環(huán)路通常需要八個(gè)或更多時(shí)鐘周期來將電感器電流調(diào)節(jié)至與此期間的新負(fù)載水平相等。輸出電容必須足夠大,以提供 6 個(gè)時(shí)鐘周期的電流差,以將輸出電壓保持在指定范圍內(nèi)。公式 13 展示了指定 VOUT 過沖和下沖所需的最小輸出電容。
其中
此設(shè)計(jì)示例中,目標(biāo)輸出紋波是 25 mV。假設(shè) ΔVOUT_ESR = ΔVOUT_C = 25mV,選擇 KIND = 0.4。通過公式 11 可得出不大于 12.5m? 的 ESR,通過公式 12 可得出不大于 20μF 的 COUT。對(duì)于此設(shè)計(jì)的目標(biāo)過沖和下沖限制,ΔVOUT_SHOOT = 5% × VOUT = 250mV??梢酝ㄟ^公式 13 計(jì)算出 COUT 不小于 60μF。綜上所述,輸出電容的最嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)是 60μF??紤]到降額,應(yīng)使用 ESR 為 5m? 的兩個(gè) 33μF、16V、X7R 陶瓷電容器。