KA_IX

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buck电路上管输入电容及纹波电流计算

2021-4-8 11:30:56 显示全部楼层
buck的上管输入电容
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来重温一遍:
  • 图中红色框框部分是指nubber电路
  • 图中黄色框框部分是指boot电容
  • 图中Q1,Q2是上下MOS管
  • 图中的绿色部分与蓝色部分后面再讲。
接下来主要讲:
  • 图中黑色框框部分:buck电路的输入电容
首先,我们应该要明确它的作用是什么:
输入电源纹波过大带来的影响:
效率低:效率低,意味着发热量大,也就是MOS管跟电感会比正常发出更多的热量。
输出纹波大:如果输入的纹波没有被抑制,或者被输出电流滤除的话,将导致输出纹波过大。
所以抑制输入电源纹波,可以提高buck的转换效率,可以降低电源输出纹波。
保持输入电压稳定:
因为MOS管在快速开关,而从输入电源吸收大量电流,如果没有电容作为就近的储能池,那么该处的电压将随着开关频率而动态变化。
知道了输入电容的作用之后,接下来是怎样选择输入电容。
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下面对上图的摘文做解释:
首先,选择输入电容去减少纹波电压,因为陶瓷电容具有极低的ESR,所以正确放置陶瓷电容能够有效地减低纹波电压。
如何正确地放置?尽量靠近输入脚
大电容不能减低纹波电压。铝电解电容跟大部分钽电容的ESR比较大,所以不能对纹波电压起到减低作用。
一般的经验法则,应该保持纹波峰峰值在75mv以下,保持纹波电流在电容的可接受限度内。
输入纹波电流的计算
负载电流,占空比,还有开关频率会影响输入纹波电压。
buck converter电路中输入电容纹波电流有效值,在连续工作模式下可以用以下两个公式来计算
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从公式看,自己理解下,纹波电流与负载电流,占空比之间的正反比关系。
下图是总的输入电流有效值与直流电流值,交流电流值之间的关系。
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1.如何算输入电容
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当你确定了Cin,就反过来带进去公式,求出Vp,然后Vp/ESR即是输入纹波电流,要求电容的耐纹波电流要大于该值。

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