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ZHCSY54 April 2025 TPSM84538

PRODUCTION DATA

封裝選項(xiàng)

機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

RCJ|9
- MPQF722A

散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

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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(shí)要小心，因?yàn)檩敵鲭娙葜苯佑绊懸韵乱?guī)格：

穩(wěn)態(tài)輸出電壓紋波
環(huán)路穩(wěn)定性
負(fù)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(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，則輸出電容通常受負(fù)載瞬態(tài)要求而非輸出電壓紋波的限制。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碾姾伞＾D(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)至與新負(fù)載水平相等。輸出電容必須足夠大，才能提供約八個(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 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(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。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(dāng)混合使用鋁和陶瓷電容器時(shí)，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(shí)際上，輸出電容器對瞬態(tài)響應(yīng)和環(huán)路相位裕度的影響非常大。負(fù)載瞬態(tài)測試和波特圖是驗(yàn)證任何給定設(shè)計(jì)的理想方法，必須始終在應(yīng)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(yīng)引起的輸出尖峰。