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ZHCSUG6 August 2024 LMR51440-Q1 , LMR51450-Q1

PRODUCTION DATA

封裝選項

8.2.2.5 輸出電容器選型

該器件旨在與多種 LC 濾波器搭配使用。應盡可能地減小輸出電容，以降低成本和減小尺寸。必須謹慎選擇輸出電容器 C_OUT，因為一個或多個電容器直接影響穩態輸出電壓紋波、環路穩定性以及負載電流瞬態期間的輸出電壓過沖與下沖。輸出電壓紋波基本上由兩部分組成。一部分由電感紋波電流經過輸出電容的等效串聯電阻 (ESR) 造成：

方程式 11.

? V_{O U T_E S R} = ? i_{L} \times E S R = K_{I N D} {\times I}_{O U T} \times E S R

另一部分由電感電流紋波對輸出電容充放電造成：

方程式 12.

? V_{O U T_C} = \frac{? i_{L}}{8 \times f_{S W} \times C_{O U T}} = \frac{K_{I N D} {\times I}_{O U T}}{8 \times f_{S W} \times C_{O U T}}

電壓紋波中的兩個分量不是同相的，因此實際峰峰值紋波小于兩個峰值之和。

如果系統需要嚴格的電壓調節并存在大電流階躍和快速壓擺率，則輸出電容通常受瞬態性能規格的限制。當發生大負載階躍時，輸出電容器在電感器電流上升到適當的水平之前為其提供需要的電荷。轉換器的控制環路通常需要八個或更多時鐘周期來將電感器電流調節至與此期間的新負載水平相等。輸出電容必須足夠大，以提供 6 個時鐘周期的電流差，以將輸出電壓保持在指定范圍內。下面的公式展示了指定 V_OUT 過沖和下沖所需的最小輸出電容。

方程式 13.

C_{O U T} > \frac{1}{2} \times \frac{6 \times (I_{O H} - I_{O L})}{f_{S W} \times ? V_{O U T_S H O O T}}

其中

K_IND = 電感紋波電流的紋波系數 (Δi_L/I_OUT)
I_OL = 負載瞬態過程中的低電平輸出電流
I_OH = 負載瞬態過程中的高電平輸出電流
V_{OUT_SHOOT} = 目標輸出電壓過沖或下沖

此設計示例中，目標輸出紋波是 25mV。假設 ΔV_{OUT_ESR} = ΔV_{OUT_C} = 25mV，選擇 K_IND = 0.4。方程式 11 產生的 ESR 不大于 12.5m?，方程式 12 產生的 C_OUT 不小于 22.7μF。對于此設計的目標過沖和下沖限制，ΔV_{OUT_SHOOT} 為 250mV。可以通過方程式 13 計算出 C_OUT 不小于 68.2μF。綜上所述，輸出電容的最嚴格標準是 68.2μF。考慮到降額，應使用 ESR 為 10m? 的兩個 33μF、16V、X7R 陶瓷電容器。

封裝選項

機械數據 (封裝 | 引腳)

散熱焊盤機械數據 (封裝 | 引腳)

訂購信息

8.2.2.5 輸出電容器選型