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BUCK输出电容有什么作用呢?为什么没有它电路就不工作了

冬至配饺子 来源:射频工程师的日常 作者:CC 2022-08-04 16:52 次阅读

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。

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!

poYBAGLrh_qAfs8ZAABOjxURMsY764.png

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

pYYBAGLriBaAEQkbAAEuaeruuOI477.png

低负载电流转换到高负载电流时,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。

poYBAGLriCmAP77nAACVDa1DJ-w450.png

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:

poYBAGLriD2AGroYAAAhnjQSefA833.png

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。



审核编辑:刘清

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