選擇輸出電容值時(shí)，主要考慮三個(gè)因素。輸出電容將決定調(diào)制器極點(diǎn)、輸出電壓紋波以及穩(wěn)壓器響應(yīng)負(fù)載電流顯著變化的方式。輸出電容必須根據(jù)比上述三項(xiàng)指標(biāo)更為嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇。

第一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是穩(wěn)壓器針對負(fù)載電流顯著變化做出的相應(yīng)。當(dāng)穩(wěn)壓器不能為負(fù)載供電時(shí)，輸出電容必須向負(fù)載提供電流。如果穩(wěn)壓器存在所需的保持時(shí)間，則會發(fā)生這種情況。在這種情況下，在斷開輸入電源后，輸出電容器必須在指定的時(shí)間內(nèi)保持輸出電壓在特定電平以上。如果出現(xiàn)影響負(fù)載電流要求的短時(shí)間顯著提升（例如由空載狀態(tài)轉(zhuǎn)換至滿載狀態(tài)），穩(wěn)壓器也將暫時(shí)無法提供足夠的輸出電流。穩(wěn)壓器通常需要在不少于兩個(gè)控制回路時(shí)鐘周期內(nèi)觀察負(fù)載電流和輸出電壓變化，進(jìn)而通過調(diào)節(jié)占空比進(jìn)行響應(yīng)。必須調(diào)整輸出電容器，以便在控制回路響應(yīng)負(fù)載變化前向負(fù)載額外提供電流。輸出電容必須足夠大，從而填補(bǔ) 2 個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)的電流差，同時(shí)輸出電壓僅允許下降可容許值。使用Equation11 計(jì)算所需的最小輸出電容。

Equation11.

其中：

• ?I_OUT 是輸出電流變化
• ?_SW 是穩(wěn)壓器的開關(guān)頻率
• ?V_{(OUT )}b 是輸出電壓的允許變化

對于此示例，瞬態(tài)負(fù)載響應(yīng)指定為 5% 的輸出電壓 V_OUT 變化，負(fù)載階躍為 1.5A。對于此示例，ΔI_OUT = 1.5A，ΔV_OUT = 0.05 × 5 = 0.25V。使用這些值得到的最小電容為 24μF。該值未將輸出電容器 ESR 納入輸出電壓變化的考量范圍。對于陶瓷電容器，其 ESR 足夠小，在計(jì)算過程中可以忽略不計(jì)。

Equation12 用于計(jì)算滿足輸出電壓紋波規(guī)格所需的最小輸出電容。在本例中，最大輸出電壓紋波為 30mV。在該要求下，Equation12 得到的值為 4.56μF。

Equation12.

其中：

• ?_SW 是開關(guān)頻率
• V_(OUTripple) 是允許的最大輸出電壓紋波
• I_(ripple) 是電感器紋波電流

根據(jù)Equation13 計(jì)算最大 ESR 輸出電容，其值必須符合輸出電壓紋波規(guī)范。Equation13 表明 ESR 應(yīng)小于 54.8mΩ。在本例中，陶瓷電容器的 ESR 遠(yuǎn)小于 54.8mΩ。

Equation13.

輸出電容器可能會影響交叉頻率 ?_o?？紤]到環(huán)路穩(wěn)定性和內(nèi)部寄生參數(shù)的影響，請選擇小于 40kHz 的交叉頻率，而不考慮前饋電容器?？梢愿鶕?jù)Equation14 簡單估算沒有前饋電容器 C6 時(shí)的交叉頻率（假設(shè) C_OUT 的 ESR 很?。?。

Equation14.

因老化、溫度及直流偏置而產(chǎn)生的附加電容降額應(yīng)納入考量范圍，它們會使輸出電容的最小值增加。在此示例中，使用了 2 個(gè) 22μF、25V、X7R 類型的陶瓷電容器。電容一般將紋波電流限制在處理電流時(shí)不會導(dǎo)致故障或過熱的范圍內(nèi)。必須指定一個(gè)支持電感紋波電流的輸出電容。部分電容數(shù)據(jù)表指定了最大紋波電流的 RMS 值。使用Equation15 可以計(jì)算經(jīng)過輸出電容器必須支持的 RMS 紋波電流。對于此應(yīng)用，Equation15 為每個(gè)電容器得出的值是 79mA。

Equation15.