ZHCSSM3 July 2024 TPS546E25
ADVANCE INFORMATION
为转换器选择输出电容时需要考虑多个因素。闭环稳定性和负载瞬态响应是两个主要目标。从环路稳定性的角度来看,输出电容的阻抗不仅必须考虑电容器的值,还必须考虑 ESR 和 ESL。ESR 在以下条件下为滤波器传递函数提供一个零值:
ESL 在以下条件下提供第二个零值:
在选择输出滤波器的输出电容时,通常会使用两种或三种类型的电容器。
下一个考虑因素是如何选择输出电容来支持负载瞬态响应。用以最小化输出电压过冲的电容的计算公式如下:
这是电感中的能量被转移到标称输出电压与峰值过冲输出电压之间能量差的过程。
许多情况下,由于输出电压过冲要求为 3%,产生的 LC 转角频率约为开关频率的 1% 至 1.5%。
D-CAP4 的快速负载瞬态响应在很大程度上解决了负载增加和电压下冲的情况。但在有些情况下,在负载阶跃增加期间,转换器的最短关断时间会限制转换器,使其无法以足够快的速度增加开关频率以保持稳压。对于更高的输出电压和更高的标称开关频率,情况也是如此。
本设计中使用了 8 × 390μF SP 电容器和 20 × 47μF 陶瓷电容器来支持 50A 负载阶跃,压摆率为 100A/μs、输出电压调节为 +/-3%。