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[导读]上篇文章本来想写BUCK输出电容的计算的,但是看到好多电子同行理解都比较深刻,理论基础都非常扎实,我就改变了想法,转而写了一篇关于续流二极管参数的短文,所以如果对理论计算感兴趣的话,还是优先阅读同行的文章吧,如果我觉得时机成熟的话后期还是会写的,今天主要从工程的角度聊聊输出电容。

上篇文章本来想写BUCK输出电容的计算的,但是看到好多电子同行理解都比较深刻,理论基础都非常扎实,我就改变了想法,转而写了一篇关于续流二极管参数的短文,所以如果对理论计算感兴趣的话,还是优先阅读同行的文章吧,如果我觉得时机成熟的话后期还是会写的,今天主要从工程的角度聊聊输出电容。

我相信很多同学刚接触或者对BUCK电路理解不深的情况下,觉得BUCK和LDO输出电容一样,只是滤波的作用。我刚入行的时候就是这么想的,并进行了验证,用电烙铁将输出电容取下来,用示波器测量了一下,输出电压居然为0。那如果不是仅仅是滤波,输出电容还有什么作用呢?为什么没有它电路就不工作了呢?

这个问题百度上也有!



回答上面的问题,首先要了解输出电容的作用。


1. 对负载电流变化瞬态响应


如下图所示



低负载电流转换到高负载电流稳压调节器不会立即响应负载电流的大幅快速增加,此时由输出电容器提供增加的负载电流,直到稳压反馈环路响应负载跳变。


高负载电流转换到低负载电流时,输出电容器的大小还必须能够在从时吸收存储在电感器中的能量。


2. 满足输出电压纹波要求


从下图系统需求可看出输出纹波电压为16.5mV。



排除电容容量对纹波的影响,为了计算简单,电感纹波系数为30%,输出电压ESR为:



其中 VORIPPLE 是最大允许输出电压纹波,IRIPPLE 是电感纹波电流。


所以选取ESR小于11mΩ的输出电容,一般为多个MLCC并联 。


综上,BUCK输出电容有2个作用,一个是前面提到的滤波,还有另一个就是储能,如果只是滤波的话,去掉输出电容是不会影响电路的功能的,只是纹波电流会超标!


第二个作用储能,分为空载和重载两种情况,空载时电压跌落较小,示波器是有电压输出的。重载时,由于缺少输出电容,环路会由于无法提供足够的电流而失锁,此时输出电压为0 。

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