－接下來請介紹一下作為輸出電容器使用時的特性和性質的影響。

 

開kai關guan電dian源yuan電dian路lu中zhong，不bu言yan而er喻yu輸shu出chu電dian容rong器qi也ye和he前qian麵mian提ti到dao的de輸shu入ru電dian容rong器qi一yi樣yang，也ye是shi必bi須xu有you的de部bu件jian。和he輸shu入ru電dian容rong器qi的de思si路lu相xiang同tong，也ye需xu要yao考kao慮lv靜jing電dian電dian容rong以yi及jiESR和ESL這(zhe)樣(yang)的(de)寄(ji)生(sheng)成(cheng)分(fen)的(de)影(ying)響(xiang)。但(dan)是(shi)
，和(he)輸(shu)入(ru)相(xiang)比(bi)，由(you)於(yu)有(you)施(shi)加(jia)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)和(he)負(fu)載(zai)等(deng)不(bu)同(tong)點(dian)，因(yin)此(ci)所(suo)發(fa)生(sheng)的(de)電(dian)壓(ya)變(bian)動(dong)和(he)現(xian)象(xiang)也(ye)不(bu)同(tong)。不(bu)管(guan)怎(zen)樣(yang)
，如(ru)何(he)將(jiang)輸(shu)出(chu)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)壓(ya)變(bian)動(dong)抑(yi)製(zhi)在(zai)最(zui)小(xiao)是(shi)要(yao)解(jie)決(jue)的(de)課(ke)題(ti)。具(ju)體(ti)而(er)言(yan)
，需(xu)要(yao)著(zhe)眼(yan)於(yu)輸(shu)出(chu)紋(wen)波(bo)電(dian)壓(ya)與(yu)負(fu)載(zai)瞬(shun)態(tai)響(xiang)應(ying)。

 

－name
，shifounengshouxianjinxingshuchuwenbodianyaxiangguandeshuoming？yinweiliuguodedianliuyushurubutong，ruguonengxiangjieshaoshurudianrongqishinayang，congshuchudianrongqiliuguodedianliukaishishuomingdehua，gengrongyilijie。

 

以降壓轉換器為例。首先請看電源電路與紋波的波形成分示意圖。通過輸出段晶體管開關產生三角波的電感電流，標為DC的電感平均電流通往輸出，其三角波部分作為AC流過輸出電容器。其下麵的波形圖表示三角波的電容器電流受電容器的寄生成分ESL和ESR、以及電容成分影響產生了怎樣的電壓。

 

 

三角波的電容器電流受ESL影響產生矩形波電壓。有些ESR產生符合歐姆定律的三角波電壓，有些電容容量具有時間常數。最終形成這3種成分的合成波。簡而言之，急劇上升是ESL產生的，帶有斜率的變動是ESR產生的，並分別根據電容容量而產生二次曲線變化。

 

下xia麵mian的de波bo形xing圖tu是shi實shi際ji的de紋wen波bo電dian壓ya波bo形xing。從cong波bo形xing的de形xing態tai可ke以yi看kan出chu哪na個ge部bu分fen受shou什shen麼me影ying響xiang較jiao大da。這zhe是shi為wei了le改gai善shan此ci類lei紋wen波bo所suo需xu要yao了le解jie的de技ji術shu知zhi識shi
，所suo以yi要yao記ji住zhu。

 

 

上方的波形是電感電流，下方的波形是輸出產生的紋波電壓。急劇上升的部分是由ESL產生的Vesl。之後的增量部分是由ESR所產生的Vesr。其合計是紋波電壓的峰值Vp-p。此時的輸出電容器是導電性高分子型，容值是330µF。ESR是22mΩ，ESL是2nH，二者都是開關頻率為500kHz時的值。另外，表格中是實際的電壓變動值。如紅色值所示，Vesl是Vesr的近2倍，占了整個紋波電壓Vp-p的2/3。由於這些數值會隨頻率等條件而改變，所以請理解為僅僅是一個例子。

 

－ESL的影響更大嗎？經常聽說由於輸出電壓的紋波取決於ESR，所以要使用ESR較低的輸出電容器。

 

這是正確的理解。在該例中，ESR也產生了Vesr。但是，在一些條件下
，Vesl所占紋波電壓的比例會變大。

 

－以上了解了ESR與ESL的影響，電容容量是如何影響的呢？

 

這是表示電容容量與紋波電壓關係的數據。電容器是導電性高分子型，容值是330µF、220µF、150µF。從波形圖和表格可以看出
，幾乎沒有出現Vesl的變化。這表明Vesl幾乎不取決於容量。

 

 

－也就是說
，基本上要使用ESR和ESL較小的電容器吧。

 

的確如此。前麵已經介紹過疊層陶瓷電容器的特征，低ESR、低ESL的MLCC－疊(die)層(ceng)陶(tao)瓷(ci)電(dian)容(rong)器(qi)對(dui)降(jiang)低(di)紋(wen)波(bo)電(dian)壓(ya)非(fei)常(chang)有(you)效(xiao)。這(zhe)是(shi)近(jin)年(nian)來(lai)疊(die)層(ceng)陶(tao)瓷(ci)電(dian)容(rong)器(qi)作(zuo)為(wei)主(zhu)要(yao)的(de)輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)器(qi)使(shi)用(yong)不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)的(de)原(yuan)因(yin)。下(xia)麵(mian)的(de)波(bo)形(xing)圖(tu)是(shi)導(dao)電(dian)性(xing)高(gao)分(fen)子(zi)電(dian)容(rong)器(qi)與(yu)疊(die)層(ceng)陶(tao)瓷(ci)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)紋(wen)波(bo)電(dian)壓(ya)比(bi)較(jiao)和(he)阻(zu)抗(kang)特(te)性(xing)上(shang)疊(die)加(jia)了(le)電(dian)感(gan)電(dian)流(liu)的(de)頻(pin)譜(pu)示(shi)意(yi)圖(tu)。

 

 

紋波電壓波形中可以看出，粉色係所示的疊層陶瓷電容器的Vesl明顯很低
，Vesr的梯度也較小。當然

，如阻抗特性圖與表格數值所示
，ESR和ESL也較小。阻抗特性圖中
，細線表示ESR。

 

該例中由於開關頻率是500kHz，可以知道電感電流的頻譜裏存在從500kHz的基本波到高次諧波。由於其範圍是高於諧振點的頻率
，所以可以理解ESL的影響較大的原因。

 

另外
，下麵用映射圖表示其與電容容量的關係。

 

 

從該映射圖可以知道，MLCC－疊層陶瓷電容器非常有助於降低紋波電壓Vp-p
，容量與Vesl幾乎不存在依存性。順便說一句，導電性高分子型在代表性的3個品牌中，幾乎沒有由容量產生的Vesl差異，而不同品牌的ESL有差異。

 

－看了該比較後注意到，也就是說如果用疊層陶瓷電容器替換導電性高分子電容器，不需要相同容值是嗎？

 

這是非常重要的要點。從紋波電壓的角度看，由於疊層陶瓷電容器的ESR、ESL都dou很hen小xiao
，對dui於yu原yuan來lai的de導dao電dian性xing高gao分fen子zi型xing可ke以yi用yong更geng低di的de容rong量liang來lai替ti換huan。容rong量liang不bu僅jin影ying響xiang尺chi寸cun
，還hai會hui影ying響xiang成cheng本ben。在zai一yi些xie條tiao件jian下xia，通tong過guo使shi用yong疊die層ceng陶tao瓷ci電dian容rong器qi

，減jian小xiao紋wen波bo的de同tong時shi還hai可ke以yi實shi現xian小xiao型xing化hua並bing降jiang低di成cheng本ben。

 

 

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