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ZHCSY50 April 2025 TPSM843521

PRODUCTION DATA

封裝選項

機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

RCJ|9
- MPQF722A

散熱焊盤機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

訂購信息

7.2.2.5 輸出電容器選型

該器件旨在與各種 LC 濾波器配合使用，因此需要使用盡可能小的輸出電容，來降低成本和減小尺寸。選擇輸出電容 C_OUT 時要小心，因為輸出電容直接影響以下規(guī)格：

穩(wěn)態(tài)輸出電壓紋波
環(huán)路穩(wěn)定性
負載電流瞬態(tài)期間的輸出電壓過沖和下沖

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：

方程式 16.

{? V}_{O U T_E S R} = ? I_{L} \times E S R = K \times I_{O U T} \times E S R

另一部分是由電感電流紋波對輸出電容充放電造成的：

方程式 17.

{? V}_{O U T_C} = \frac{? I_{L}}{8 \times f_{S W} \times C_{O U T}} = \frac{K \times I_{O U T}}{8 \times f_{S W} \times C_{O U T}}

其中

K 是電感器電流的紋波比 (ΔI_L/I_{OUT_MAX})。

電壓紋波中的兩個分量不是同相的，因此實際峰峰值紋波小于兩個峰值之和。

如果系統(tǒng)需要嚴格的電壓調(diào)節(jié)并存在大電流階躍和快速壓擺率，則輸出電容通常受負載瞬態(tài)要求而非輸出電壓紋波的限制。當發(fā)生大負載階躍時，輸出電容器在電感器電流上升到適當?shù)乃街盀槠涮峁┬枰碾姾?。轉(zhuǎn)換器的控制環(huán)路通常需要八個或更多時鐘周期來將電感器電流調(diào)節(jié)至與新負載水平相等。輸出電容必須足夠大，才能提供約八個時鐘周期的電流差，從而將輸出電壓保持在指定范圍內(nèi)。方程式 18 展示了指定 V_OUT 過沖與下沖所需的最小輸出電容。

方程式 18.

C_{O U T} > \frac{1}{2} \times \frac{? I_{O U T}}{? V_{O U T_S H O O T}} (\frac{6}{f_{S W}} - \frac{1}{{S R}_{? I_{O U T}}})

其中

D 是穩(wěn)態(tài)占空比，等于 V_OUT/V_IN。
ΔV_{OUT_SHOOT} 為輸出電壓變化。
?I_OUT 是輸出電流變化。
SR_ΔIOUT 是輸出電流變化的壓擺率

可以使用更多的輸出電容器來改善負載瞬態(tài)響應。陶瓷電容器可以輕松滿足最低 ESR 要求。在某些情況下，可以將鋁電解電容器與陶瓷并聯(lián)放置，以建立所需的電容值。當混合使用鋁和陶瓷電容器時，請使用陶瓷的最小建議值并根據(jù)需要添加鋁電解電容器。

實際上，輸出電容器對瞬態(tài)響應和環(huán)路相位裕度的影響非常大。負載瞬態(tài)測試和波特圖是驗證任何給定設(shè)計的理想方法，必須始終在應用投入生產(chǎn)之前完成。除了所需的輸出電容外，放置在輸出端的小型陶瓷電容器還可以降低高頻噪聲。1nF 至 100nF 范圍內(nèi)的小外殼尺寸陶瓷電容器有助于減少由電感器和電路板寄生效應引起的輸出尖峰。