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上班路上的打工人们，早上好！
之前在公众号的第一篇文章就介绍了BUCK与BOOST电路的基础知识。
图：BUCK电路模型
图：各节点的电流波形 已经淡忘的同学建议再回顾一下，下面就BUCK的输出电容的选型着重介绍一下。 设计输出电容的重要元素是额定电压、纹波额定电流和输出纹波电压。施加在电容器上的波纹电流和电压必须小于最大额定值。同时ESR是决定电感电流在输出纹波电压的重要元件。选型重点主要包括以下几个方面： ①额定电压（Rated Voltage） ②纹波电流 ③阻抗-频率特性 ④纹波电压 最后以一个实例介绍输出电容的选型步骤。 1 、额定电压（Rated Voltage） IC的最高输出电压不能超过电容的额定电压；但是由于电容的直流偏置太任性，即使输出电压未超过电容的额定电压，电容的变化速率也会随电压的增加而变化（如下图），因此电压必须一般进行降额70%使用。
比如某IC输出的Vout=5V,那么输入电容的额定电压要高于 5/0.7=7.1V进行选型使用。 2、纹波电流 纹波电流即电感输出电流的交流分量，可通过下式计算出来，纹波电流不能超过输出电容的额定纹波电流。 纹波电流的计算公式如下：
Vin（max）:最大输入电压（V） Vout：额定输出电压（V） L : 电感感值（H） Fsw : 开关频率 （Hz） 3 、阻抗-频率特性 首先明白，当
即谐振的时候，电容的阻抗等于等效串联电阻，此时阻抗最小，用来滤波效果最好，也就是说电容的ESR并不是恒定的，和频率有关。因此在选择电容容量时要根据IC的开关频率选择合适的电容。
图：不同容量电容的阻抗-频率曲线
图：不同容量电容的最小ESR值 4、纹波电压 输出纹波电压是由电感器流过输出电容的纹波电流造成的，主要受电容器的ESR和ESL产生的复合波形，通过下式计算：
△IL: 电感的电流纹波，约等于0.3*Iout （A） Co: 输出电容值 （F） L : 电感感值 （F） Fsw : 开关频率 （Hz） ESR: 输出电容器的等效输出电阻 （Ω） ESL: 输出电容器的等效输出电感 （H） 5、设计实例： 电源基本参数要求如下：（下面的电容参数以村田的22Uf /25V电容作为示例）
第一步：fsw为1MHz, 根据村田提供的模型（不同厂家的电容模型存在差异），22uF电容在的阻抗比较低，滤波效果比较好，因此选用22uF/25V 的电容。 第二步：额定电压计算 根据电容的直流偏置特性，在输出3.3V时，电容量基本没有下降，因此可以使用
第三步：计算输出纹波电流
通过下图的温升曲线比较，0.18A的纹波电流导致温升不到1A，留有足够的裕量。
输出纹波电压要求为33mV，即满足上述值。但是，实际输出纹波电压会受到电容器的ESR、ESL元件和来自PCB布局中的寄生元件的影响，导致与计算值的差异，因此输出纹波电压也要留有足够的裕量。 |
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