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同步降壓轉換器中的輸入和輸出電容考量因素

發布時間：2017-02-10 責任編輯：wenwei

【導讀】電容對於同步降壓轉換器而言，是個至關重要的組件。由於有著各種各樣的電容技術，因此，如圖1所示，在設計同步降壓轉換器時需考慮輸入和輸出電容的參數。電力電容的選擇參數如下文表1所示：

下文表2所示為各類技術相關的電容特性。

電容阻抗與頻率的比值也非常重要，因為它決定了降壓轉換器將電容作為儲能容器而非感應器的開關頻率。阻抗可受電容的ESR（有效串聯電阻）和ESL（有效串聯電感）影響，且看起來像一個U形曲線，如圖2所示。圖2中所示的自諧振頻率是電容開始用作感應器的頻率（示例為10uF電容）。理想狀態下，我們希望降壓轉換器以電容區域的開關頻率進行開關操作。

我們可以使用電容組合使阻抗曲線“變平”，以在推高降壓轉換器的開關頻率的同時，使其仍處於電容區域內。電容阻抗因技術和開關頻率而異。

那麼，如何選擇輸入和輸出濾波器選擇電容呢？

對於輸入濾波器，你需要選擇一個電容來處理輸入交流電流（紋波）和輸入電壓紋波。

對於輸出濾波器，你需要選擇一個電容來處理負載瞬態，並將輸出電壓紋波降至最低。

圖3所示方程為確定電容可以承受的輸入電流RMS（均方根）電流。根據輸入電壓、輸入電流RMS電流，以及輸入電壓峰-峰紋波，您可以根據電容數據表選擇電容。建議將鋁電解電容(AlEl)和陶瓷電容結合使用。陶瓷電容的ESR較低，且能夠降低輸入電壓峰-峰紋波，這反過來又能夠減少輸入大電容所需處理的輸入紋波電流。