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ZHCSQJ7B June 2023 – December 2023 LMR51606 , LMR51610

PRODUCTION DATA

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)

DBV|6
- MPDS026Q

散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)

订购信息

8.2.2.5 输出电容器选择

该器件旨在与多种 LC 滤波器搭配使用。应尽可能地减小输出电容，以降低成本和减小尺寸。必须谨慎选择输出电容器 C_OUT，因为它直接影响稳态输出电压纹波、环路稳定性以及负载电流瞬态期间的输出电压过冲与下冲。输出电压纹波基本上由两部分组成。一部分由电感纹波电流经过输出电容的等效串联电阻 (ESR) 造成：

方程式 10.

∆ V_{O U T_E S R} = ∆ i_{L} \times E S R = K_{I N D} {\times I}_{O U T} \times E S R

另一部分由电感电流纹波对输出电容充放电造成：

电压纹波中的两个分量不是同相的，因此实际峰峰值纹波小于两个峰值之和。

方程式 11.

∆ V_{O U T_C} = \frac{∆ i_{L}}{8 \times f_{S W} \times C_{O U T}} = \frac{K_{I N D} {\times I}_{O U T}}{8 \times f_{S W} \times C_{O U T}}

输出电容值受系统负载瞬态规格的限制。。当发生大负载阶跃时，输出电容器在电感器电流上升到适当的水平之前为其提供需要的电荷。转换器的控制环路通常需要八个或更多时钟周期来将电感器电流调节至与此期间的新负载水平相等。输出电容必须足够大，才能提供八个时钟周期的电流差，从而将输出电压保持在指定范围内。方程式 12 展示了指定 V_OUT 过冲和下冲所需的最小输出电容。

方程式 12.

C_{O U T} > \frac{1}{2} \times \frac{6 \times (I_{O H} - I_{O L} ）}{f_{S W} \times ∆ V_{O U T_S H O O T}}

其中

K_IND = 电感纹波电流的纹波系数 (Δi_L/I_OUT)
I_OL = 负载瞬态过程中的低电平输出电流
I_OH = 负载瞬态过程中的高电平输出电流
V_{OUT_SHOOT} = 目标输出电压过冲或下冲

此设计示例中，目标输出纹波是 25 mV。假设 ΔV_{OUT_ESR} = ΔV_{OUT_C} = 15mV，选择 K_IND = 0.3。通过方程式 10 可得出不大于 50mΩ 的 ESR，通过方程式 11 可得出不小于 6.25µF 的 C_OUT。对于此设计的目标过冲和下冲限制，ΔV_{OUT_SHOOT} = 5% × V_OUT = 250mV。可以通过方程式 12 计算出 C_OUT 不小于 20µF。综上所述，输出电容的最严格标准是 20μF。考虑到降额，应使用 ESR 为 5mΩ 的 22µF、25V、X7R 陶瓷电容器。