ZHCAD51 October 2022 LM5123-Q1
需要输出电容器来使负载电压纹波平稳,并在负载瞬态期间提供能量源。输出电容器组和控制环路带宽影响稳压器的动态负载暂态响应。输出电容器向负载提供能量,直到控制环路可以调整到新的工作点。根据方程式 11 估算得出,控制环路交叉频率约为升压被控对象传递函数右半平面零点的 1/8。
估算的控制环路交叉频率为 2.45kHz。请注意,在最小输入电压和最大输出功率下会出现最小右半平面零点频率。
选择目标交叉频率后,可以使用方程式 12 来根据给定负载阶跃的瞬态响应计算最小输出电容。在可变输出电压设计中,最大负载阶跃发生在最小目标负载电压处,并且输出电容大小也相应地调整。
其中
计算得出的输出电容为 752μF,此设计中选择 900μF。
输出电容器的额定值必须能够处理低侧开关关断期间的 RMS 电流。使用方程式 13 估算最大输出纹波电流。
其中
输出电容器组的 RMS 电流估计为 11.82A。请注意,在最坏的工作条件、最小电源电压、最大负载电压和全功率条件下会出现最高输出电容器 RMS 电流。输出电容器组由电解电容器和陶瓷电容器组成。每种化学物质都会为设计带来好处。电解电容器以相对较小的尺寸为低频能量存储提供了大容量电容,以满足负载瞬态需求。陶瓷电容器提供了低 ESR 和低 ESL 去耦路径,从而尽可能地减少耦合到负载电压的开关噪声。陶瓷电容器通常具有非常高的 RMS 电流额定值。由于各种化学物质的优点,输出电容器组由电解电容器和陶瓷电容器组成。