为开关调节器选择正确类型的输出电容器
栏目：行业资讯 发布时间：2024-04-06
的电气性能，提供了初始电感器尺寸的指导，并讨论了电感器电流和电感微调。现在，在模拟和下面的示意图（图1）的帮助下，我们将探讨电容器特性和开关模式降压转换器性能之间的关系。 开关模式调节器中的电感器允许导通/截止开关动作以产生上升/下降电流波形。然而，我们需要输出电容来存储和释放电荷，使得流入负载的电流和负载两端的电压保持稳定，尽管电感器电流（可能相当大）变化。下面的图（图2）显示了当我使用一
的电气性能，提供了初始电感器尺寸的指导，并讨论了电感器电流和电感微调。现在，在模拟和下面的示意图（图1）的帮助下，我们将探讨电容器特性和开关模式降压转换器性能之间的关系。
开关模式调节器中的电感器允许导通/截止开关动作以产生上升/下降电流波形。然而，我们需要输出电容来存储和释放电荷，使得流入负载的电流和负载两端的电压保持稳定，尽管电感器电流（可能相当大）变化。下面的图（图2）显示了当我使用一个非常小的C1值实际上消除了输出电容器时会发生什么。
说明具有极低电容值的降压转换器的电压输出的仿线。具有极低电容值的模拟降压转换器的电压输出。
然后我们可以看到，开关模式调节器中的输出电容器实现了一个关键的滤波功能。因此，应仔细选择该组件，同时注意电容器的类型及其电容值。本文将着重介绍电容器类型；接下来，我们将讨论价值。
在开关模式转换器电路中，较低的等效串联电阻通常更好。更高的等效串联电阻导致更高的输出电压纹波和更低的效率；它还可能对调节器用于维持指定输出电压的控制回路的稳定性产生不利影响。然而，在理论上，开关的控制回路可以设计为考虑更高的等效串联电阻电容器，所以我们不能说更低的等效串联电阻总是更利于稳定性。需要注意的一个重要事实是电容器等效串联电阻在频率上不是恒定的。需要使用与电路工作频率相对应的等效串联电阻值。
现在让我们修改输出电容器，使其行为更符合0805陶瓷电容器的行为。我们将把等效串联电阻设置为10 mΩ，这对于我们的切换器在1.5 MHz工作频率下的陶瓷电容器来说是一个合理的值。新的VOUT轨迹如图4所示，其垂直轴和水平轴的设置相同，以便于进行直观的比较。
这里没有明显的差别，这是个好消息。这些结果表明，高品质的陶瓷电容器不会严重降低我们的输出电压。