輸出濾波電容設計
輸入濾波電容設計
- 從圖中看到電感交流紋波電流 (ΔiL(t) ) 基本上都流入輸出濾波電容 (COUT)。要瞭解在COUT上產生的紋波電壓
- 輸出濾波電容除了自身電容值 (COUT) 外還存在二個寄生參數：等效串聯電阻 (ESR) 和等效串聯電感 (ESL)。因為電感紋波電流是一個峰值為δIOUT 的三角波，則輸出紋波電壓 (Δ VOUT) 是 ΔVCOUT，ΔVESR，ΔVESL 這三項的向量和。其中ΔVCOUT 是由電感紋波電流在COUT 上所產生的紋波電壓，ΔVESR是在ESR 上所產生的紋波電壓，ΔVESL是在ESL 上所產生的紋波電壓
- ESR對輸出紋波電壓有主要影響，減少輸出紋波電壓關鍵點是降低CESR : ΔVCOUT = δ IOUT * ESR
- 由電容器自身電容值的充電和放電所產生的紋波電壓 (ΔVCOUT) 應比由ESR產生的紋波電壓小一個數量級。一旦RESR確定，COUT應滿足： COUT > 10 / ( 2π * ESR * fs )
- 建議工作電壓的額定值要高於1.5VOUT
輸入濾波電容設計
- 輸入電容電流脈衝的峰值比輸出電容要高很多。輸入濾波電容也必須是低ESR和低ESL 的電容器，輸入電容主要是按照它們有效值電流的能力來選擇。
- 輸入電容電流的RMS 值可近似為： ICIN_RMS = IOUT * √(D(1-D) )
- 這裏再列出可用於輸入電容的二種松下電解電容器的參數：
- 松下型號 (P/N) EEVFK1E222M EEFWA1D151P
- 特性 普通低阻抗 Polymer
- 電容值 2200 μF 150 μF
- ESR (@100KHz) 35 mΩ 26 mΩ
- 紋波電流有效值 1.8 A 3.7 A
- 額定耐壓值 25 V 20 V
- 體積 (直徑,高度) 16mm, 16.5mm 10mm, 10.2mm
- 如果選擇FK系列電解電容來滿足6.7A RMS 紋波電流，這裏必須選用四顆2200μF，25V的普通低阻抗電解電容。也可以選擇二顆150μF，20V的 Polymer 電解電容。
- 輸入電容功率損耗主要也是在其ESR上的損耗。如果使用四顆2200μF EEVFK1E222M電解電容的話，並聯後ESR值為8.75 mΩ，功率損耗是392 mW
- PCIN = ICIN_RMS *RCIN_RMS
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