中心議題：

• 開關電源對容性負載的要求
• 提高開關電源容性負載能力的方法
• 容性負載設計的典型案例
• 容性負載能力的應用

在DC／DC開關電源的應用中，輸出負載端外接電容能起到濾波
、yizhiganraodezuoyong

，zaimouxiedarongxingfuzaidongtaitiaobiandeshebeizhong，yaoqiudianyuanshuchuduanyoukuaisuxiangying，zhejiuyaoqiukaiguandianyuanyoujiaoqiangdedairongxingfuzaidenengli

，bingqieyouhaodewendingxingneng。zaikaiguandianyuandeshejiguochengzhong
，yaochongfenlijiebingshixiankehufuzaishiyongdeteshuyaoqiu，bixufenxikaiguandianyuanrongxingfuzainenglideliangzhongbutongzhuangtaiyaoqiu。

1 容性負載的要求

開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)基(ji)本(ben)特(te)性(xing)中(zhong)，一(yi)般(ban)並(bing)沒(mei)有(you)對(dui)容(rong)性(xing)負(fu)載(zai)能(neng)力(li)做(zuo)出(chu)嚴(yan)格(ge)的(de)規(gui)範(fan)。一(yi)般(ban)電(dian)源(yuan)都(dou)可(ke)帶(dai)相(xiang)當(dang)容(rong)性(xing)的(de)負(fu)載(zai)，但(dan)考(kao)慮(lv)到(dao)電(dian)源(yuan)的(de)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)能(neng)力(li)，尤(you)其(qi)是(shi)輸(shu)出(chu)短(duan)路(lu)保(bao)護(hu)
，容(rong)性(xing)負(fu)載(zai)能(neng)力(li)不(bu)可(ke)能(neng)太(tai)大(da)，否(fou)則(ze)保(bao)護(hu)能(neng)力(li)變(bian)差(cha)。對(dui)於(yu)多(duo)路(lu)輸(shu)出(chu)的(de)模(mo)塊(kuai)所(suo)帶(dai)容(rong)性(xing)負(fu)載(zai)，其(qi)分(fen)配(pei)原(yuan)則(ze)是(shi)電(dian)容(rong)的(de)存(cun)儲(chu)總(zong)能(neng)量(liang)不(bu)能(neng)超(chao)過(guo)0．25J，包括主路的電容存儲能量與輔助電路的存儲能量的總和(1／2∑CU2)。依此計算，在設計中最大容性負載的選取如見表l(電路和輸出功率不同的模塊的最大容性負載會各不相同，實際選用和使用時需要參照相關給定的技術參數手冊)在實際設計和應用中，開關電源輸出容性負載能力由以下兩種要求來調試和測試：

1)電源穩定工作，僅負載由空載到滿載跳變
，輸出電壓穩定
當模塊正常工作時，DC／DC開關電源可以等效為電壓源，其輸出等效電路圖和簡化後的等效電路圖分別如圖1和圖2所示。其中，U是輸出電壓，RS是等效內阻
，RL是輸出負載電阻，C是輸出電容，

根據圖2有

可認為開關S閉合前電容電壓UC為零，由式(1)可得

由上述計算，可以看出電容電壓VC是按指數規律不斷上升，要使輸出電壓更快更穩定的建立，電源輸出內阻要小

，一般通過高增益、快速響應的輸出穩壓反饋環路，可以實現性能的改善和提高。[page]
但由於存在輸出電感的儲能

，電壓反饋和前端峰值電流控製的作用，電容電壓並不完全是由零開始上升的指數波形，見圖3。

shuchudianyadewendingguochengzhong，yifangmianyoushuchulvbodiangandechunenglaizhububuchong，lingyifangmianyoufankuihuankongzhidianluyuanbiankuaisushuchugengdagonglv。shuchudiangandequzhiyibanyoudianliuwenboxishuλ和電源的空載特性來確定

，為了避免容性跳變輸出電壓過大的下衝，使控製電路達到極限，電感的取值要大於λ的理論值計算所得數值，但同時也要考慮輸出失載時的電壓上衝幅度，所以輸出電感也不能太大，大的電感一般不易製作、成本較高，所以電感的實際取值可以用實驗的方法得到。圖4給出了輸出電感Lout不同取值時，容性負載突變時輸出電感電流的跳變波形和最大的容性負載能力。

  
圖4 輸出電感電流波形

youshiyandechushuchudiangandademokuaidaiderongxingfuzaida，dianganchunengyouzhuyushuchudianyadewending，xianliubaohudianlugongzuoshijianduan，danxiangyingshijianhuixiangyingchangyixie。

2)模塊帶輸出電容啟動，輸出電壓穩定
當(dang)模(mo)塊(kuai)帶(dai)大(da)電(dian)容(rong)啟(qi)動(dong)時(shi)，需(xu)對(dui)電(dian)容(rong)迅(xun)速(su)充(chong)電(dian)，以(yi)維(wei)持(chi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)穩(wen)定(ding)，啟(qi)動(dong)瞬(shun)間(jian)會(hui)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)大(da)的(de)電(dian)流(liu)。啟(qi)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)大(da)電(dian)流(liu)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)太(tai)長(chang)
，模(mo)塊(kuai)控(kong)製(zhi)芯(xin)片(pian)的(de)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)就(jiu)會(hui)達(da)到(dao)極(ji)限(xian)，會(hui)出(chu)現(xian)啟(qi)動(dong)不(bu)良(liang)現(xian)象(xiang)即(ji)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)建(jian)立(li)；lingwai，rongxingfuzaidedaxiaozhijieyingxiangshuchudianyadeshangshengshijian，zaiyouyangeshuchudianyashangshengshijianyaoqiudehuanjingzhongjiuhuichuxianyingyongguzhang。yibanzikuidianyuandeshuchudianyahegongdiandianyashizhengbiguanxi，zaishuchudadaozhengchangdianyazhiqian，xinpianVCC無法滿足供電要求。因此啟動電路的供電方式和VCC電容的儲能也是決定容性負載能力的重要因素。

2 提高開關電源容性負載能力的方法

如果輔助電源是獨立電源
，可以用軟啟動的方法使輸出電壓緩慢建立。對自饋供電來說，軟啟動時間長就難以啟動，這時要增加VCC電容容量。VCC容量大，對單獨依靠芯片內部電流環起短路保護的模塊會有影響，因此必須在容性負載和過流(及短路保護)之間找一下平衡點。

適shi當dang使shi限xian流liu電dian阻zu取qu值zhi減jian小xiao，相xiang當dang於yu提ti高gao電dian源yuan的de輸shu出chu功gong率lv，用yong於yu增zeng加jia啟qi動dong過guo程cheng中zhong提ti供gong給gei輸shu出chu端duan負fu載zai能neng量liang。調tiao節jie反fan饋kui環huan路lu參can數shu，使shi運yun放fang光guang耦ou等deng集ji成cheng元yuan件jian退tui飽bao和he速su度du加jia快kuai，可ke以yi解jie決jue容rong性xing負fu載zai跳tiao變bian時shiOVERSHOOT嚴重的問題，即提高了電源的穩定性能。

3 容性負載設計的典型案例

在Forward DC／DC變換器設計時，設計人員根據容性負載能力的兩項基本要求
，通過調整限流電阻、啟動電容的大小等相關參數，參照理論計算值，進行調試和測試
，金升陽係列型號(VRB_LD_15W)DC／DC模塊的容性負載能力大大增強，滿足客戶在各種特殊環境中的廣泛應用。

4 容性負載能力的應用和總結

容性負載的需求大小與應用環境密切相關，容性負載能力是基於短路性能、過(guo)載(zai)保(bao)護(hu)能(neng)力(li)之(zhi)間(jian)的(de)平(ping)衡(heng)選(xuan)擇(ze)。在(zai)具(ju)有(you)特(te)殊(shu)規(gui)格(ge)要(yao)求(qiu)的(de)模(mo)塊(kuai)設(she)計(ji)中(zhong)，一(yi)定(ding)要(yao)對(dui)上(shang)述(shu)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)優(you)化(hua)調(tiao)試(shi)
，做(zuo)到(dao)最(zui)優(you)設(she)計(ji)，滿(man)足(zu)特(te)定(ding)的(de)應(ying)用(yong)要(yao)求(qiu)。