上篇文章本來想寫BUCK輸出電容的計算的,但是看到好多電子同行理解都比較深刻,理論基礎都非常扎實,我就改變了想法,轉而寫了一篇關于續流二極管參數的短文,所以如果對理論計算感興趣的話,還是優先閱讀同行的文章吧,如果我覺得時機成熟的話后期還是會寫的,今天主要從工程的角度聊聊輸出電容。
我相信很多同學剛接觸或者對BUCK電路理解不深的情況下,覺得BUCK和LDO輸出電容一樣,只是濾波的作用。我剛入行的時候就是這么想的,并進行了驗證,用電烙鐵將輸出電容取下來,用示波器測量了一下,輸出電壓居然為0。那如果不是僅僅是濾波,輸出電容還有什么作用呢?為什么沒有它電路就不工作了呢?
這個問題百度上也有!
回答上面的問題,首先要了解輸出電容的作用。
1.對負載電流變化瞬態響應
如下圖所示
低負載電流轉換到高負載電流時,穩壓調節器不會立即響應負載電流的大幅快速增加,此時由輸出電容器提供增加的負載電流,直到穩壓反饋環路響應負載跳變。
高負載電流轉換到低負載電流時,輸出電容器的大小還必須能夠在從時吸收存儲在電感器中的能量。
2. 滿足輸出電壓紋波要求
從下圖系統需求可看出輸出紋波電壓為16.5mV。
排除電容容量對紋波的影響,為了計算簡單,電感紋波系數為30%,輸出電壓ESR為:
其中 VORIPPLE 是最大允許輸出電壓紋波,IRIPPLE 是電感紋波電流。
所以選取ESR小于11mΩ的輸出電容,一般為多個MLCC并聯 。
綜上,BUCK輸出電容有2個作用,一個是前面提到的濾波,還有另一個就是儲能,如果只是濾波的話,去掉輸出電容是不會影響電路的功能的,只是紋波電流會超標!
第二個作用儲能,分為空載和重載兩種情況,空載時電壓跌落較小,示波器是有電壓輸出的。重載時,由于缺少輸出電容,環路會由于無法提供足夠的電流而失鎖,此時輸出電壓為0。
審核編輯:劉清
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DCDC中Buck電路電感、電容值的選取及分析介紹

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