上篇文章本來想寫B(tài)UCK輸出電容的計(jì)算的,但是看到好多電子同行理解都比較深刻,理論基礎(chǔ)都非常扎實(shí),我就改變了想法,轉(zhuǎn)而寫了一篇關(guān)于續(xù)流二極管參數(shù)的短文,所以如果對(duì)理論計(jì)算感興趣的話,還是優(yōu)先閱讀同行的文章吧,如果我覺得時(shí)機(jī)成熟的話后期還是會(huì)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(xué)剛接觸或者對(duì)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?cè)胄械臅r(shí)候就是這么想的,并進(jìn)行了驗(yàn)證,用電烙鐵將輸出電容取下來,用示波器測(cè)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(gè)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(duì)負(fù)載電流變化瞬態(tài)響應(yīng)
如下圖所示
低負(fù)載電流轉(zhuǎn)換到高負(fù)載電流時(shí),穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器不會(huì)立即響應(yīng)負(fù)載電流的大幅快速增加,此時(shí)由輸出電容器提供增加的負(fù)載電流,直到穩(wěn)壓反饋環(huán)路響應(yīng)負(fù)載跳變。
高負(fù)載電流轉(zhuǎn)換到低負(fù)載電流時(shí),輸出電容器的大小還必須能夠在從時(shí)吸收存儲(chǔ)在電感器中的能量。
2. 滿足輸出電壓紋波要求
從下圖系統(tǒng)需求可看出輸出紋波電壓為16.5mV。
排除電容容量對(duì)紋波的影響,為了計(jì)算簡(jiǎn)單,電感紋波系數(shù)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(gè)MLCC并聯(lián) 。
綜上,BUCK輸出電容有2個(gè)作用,一個(gè)是前面提到的濾波,還有另一個(gè)就是儲(chǔ)能,如果只是濾波的話,去掉輸出電容是不會(huì)影響電路的功能的,只是紋波電流會(huì)超標(biāo)!
第二個(gè)作用儲(chǔ)能,分為空載和重載兩種情況,空載時(shí)電壓跌落較小,示波器是有電壓輸出的。重載時(shí),由于缺少輸出電容,環(huán)路會(huì)由于無法提供足夠的電流而失鎖,此時(shí)輸出電壓為0。
審核編輯:劉清
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