ZHCAD51 October 2022 LM5123-Q1
需要輸出電容器來使負(fù)載電壓紋波平穩(wěn),并在負(fù)載瞬態(tài)期間提供能量源。輸出電容器組和控制環(huán)路帶寬影響穩(wěn)壓器的動(dòng)態(tài)負(fù)載暫態(tài)響應(yīng)。輸出電容器向負(fù)載提供能量,直到控制環(huán)路可以調(diào)整到新的工作點(diǎn)。根據(jù)方程式 11 估算得出,控制環(huán)路交叉頻率約為升壓被控對(duì)象傳遞函數(shù)右半平面零點(diǎn)的 1/8。
估算的控制環(huán)路交叉頻率為 2.45kHz。請(qǐng)注意,在最小輸入電壓和最大輸出功率下會(huì)出現(xiàn)最小右半平面零點(diǎn)頻率。
選擇目標(biāo)交叉頻率后,可以使用方程式 12 來根據(jù)給定負(fù)載階躍的瞬態(tài)響應(yīng)計(jì)算最小輸出電容。在可變輸出電壓設(shè)計(jì)中,最大負(fù)載階躍發(fā)生在最小目標(biāo)負(fù)載電壓處,并且輸出電容大小也相應(yīng)地調(diào)整。
其中
計(jì)算得出的輸出電容為 752μF,此設(shè)計(jì)中選擇 900μF。
輸出電容器的額定值必須能夠處理低側(cè)開關(guān)關(guān)斷期間的 RMS 電流。使用方程式 13 估算最大輸出紋波電流。
其中
輸出電容器組的 RMS 電流估計(jì)為 11.82A。請(qǐng)注意,在最壞的工作條件、最小電源電壓、最大負(fù)載電壓和全功率條件下會(huì)出現(xiàn)最高輸出電容器 RMS 電流。輸出電容器組由電解電容器和陶瓷電容器組成。每種化學(xué)物質(zhì)都會(huì)為設(shè)計(jì)帶來好處。電解電容器以相對(duì)較小的尺寸為低頻能量存儲(chǔ)提供了大容量電容,以滿足負(fù)載瞬態(tài)需求。陶瓷電容器提供了低 ESR 和低 ESL 去耦路徑,從而盡可能地減少耦合到負(fù)載電壓的開關(guān)噪聲。陶瓷電容器通常具有非常高的 RMS 電流額定值。由于各種化學(xué)物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),輸出電容器組由電解電容器和陶瓷電容器組成。