欢迎光临散文网 会员登陆 & 注册

BUCK电路输入电容上的纹波电压表达式们哪个是对的?

2023-07-12 06:58 作者:电源先生-张顺  | 我要投稿

根据降压电路BUCK拓扑可知,输入端、输入节点、输入电容上的纹波电压,是等同的概念。而无论是输入端纹波电压,还是输出端纹波电压,通常都由三部分组成,即由电容ESL导致的纹波电压分量、由电容ESR导致的纹波电压分量,以及由电容量C充放电导致的纹波电压分量。由于电容ESL导致的纹波电压分量较小,可以忽略,所以通常在实际计算中仅考虑电容ESR纹波电压分量和电容量C充放电纹波电压分量。

问题是,在不同的资料中,BUCK电路输入端电容ESR纹波电压分量有不同的表达形式,如ΔI*ESR、Iout*ESR、(Iout+ΔI/2)*ESR、(1-D)*Iout*ESR和D*Iout*ESR,这5种形式的输入电容ESR纹波电压分量哪个才是正确的呢?或者都是正确的,只是使用的电流形式不同而已?


01  ΔI*ESR

根据“Buck_SMPS_Design_031809 Page9”,因为计算输入端所需的电容量的公式是C=ΔT/((Vripple/Iripple)-ESR),由此推导出输入端纹波电压的公式是Vripple=(ΔT/C)*Iripple+ESR*Iripple,由此可见由输入电容ESR纹波电压分量表达式是ΔVcin,esr=ΔI*ESR。

文件地址 http://satcom.tonnarelli.com/files/smps/SMPSBuckDesign_031809.pdf


02  Iout*ESR

根据LM5145规格书公式(12)和“ROHM 外围元器件的选型方法与PCB布局_cn P.52”,输入电容ESR纹波电压分量应该是ΔVcin,esr=Iout*ESR。

文件地址 https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5145.pdf

文件地址 https://pages.rohm.com.cn/Tech_download12_CN.html 需要提交资料才能下载


03  (Iout+ΔI/2)*ESR

根据TPS543B20规格书和“AN986 Input and Output Noise in Buck Converters Explained (Eq.5)”,输入电容ESR纹波电压分量应该是(Iout+ΔI/2)*ESR。

文件地址 https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps543b20.pdf

文件地址 https://www.analog.com/en/technical-articles/input-and-output-noise-in-buck-converters-explained.html


04  (1-D)*Iout*ESR

根据ROHM AN capacitor_calculation_for_buck_converter_ic,输入电容ESR纹波电压分量应该是(1-D)*Iout*ESR。

文件地址  https://fscdn.rohm.com/en/products/databook/applinote/ic/power/switching_regulator/capacitor_calculation_appli-e.pdf


05  D*Iout*ESR

根据AN112 Step-Down DCDC Converter Input Ripple and Noise和AVNET Input Capacitor Considerations,输入电容ESR纹波电压分量应该是D*Iout*ESR。

文件地址 https://u.dianyuan.com/upload/space/2010/12/06/1291639764-378686.pdf


(找不到原文地址了,给出截图)


所以,以上5种形式的输入电容ESR纹波电压分量哪个才是正确的呢?或者都是正确的,只是使用的电流形式不同而已?

欲知区别如何,且待下回分解


原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/WZ8Hg6wpj9WQGLT6bFw1pA

分解链接:https://mp.weixin.qq.com/s/Lfo5DfC-BZ07701NOX-ASg

BUCK电路输入电容上的纹波电压表达式们哪个是对的?的评论 (共 条)

分享到微博请遵守国家法律