开关电源之buck电路输出电容

bulk电路的输出电容直接影响输出电压纹波、电流纹波、系统瞬态响应性能、系统环路稳定性等。输出电容的容值太大可能导致系统的瞬态响应较慢,容值太小又不能满足纹波要求,同时还影响系统的环路稳定性。

当上管打开时,输出电容必须要能提供负载所需电流,同时输出电压会下降,ESR上会有损耗(电容的选型是基于输出电压和电流纹波以及环路稳定性(the ripple current, ripple voltage, and loop stability)),输出电容的ESR越小越好。

输出LC滤波器的另一个作用是为了优化瞬态响应和增强环路稳定性。如果IC有内部补偿电路,这就要求LC滤波器的拐点频率不能太高(L*C不能在一个很宽的范围内变化,必须遵循datasheet中推荐的LC组合);如果是外部补偿,输出电容的值可以根据期望的输出纹波(steady-state ripple)来调节:

通常输出电容的选择不仅要考虑稳态纹波,也要考虑输出的瞬态响应,因此电容可通过期望的最大超调(desired maximum overshoot)来调节: