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ZHCSNL3C December 2021 – November 2025 TPSM8D6C24

PRODUCTION DATA

8.2.2.5.1 输出电压纹波

输出电压纹波是选择输出电容器的第二条标准。使用方程式 15 计算满足输出电压纹波规格所需的最小输出电容。

方程式 15.

C_{O U T (m i n)} = \frac{I_{R I P P L E}}{8 \times f_{s w} \times V_{O U T (R I P P L E)}} = \frac{9.62 A}{8 \times 550 k H z \times 20 m V} = 110 µ F

在本例中，目标最大输出电压纹波为 20mV。在该要求下，纹波的最小输出电容为 110µF。该电容值小于瞬态响应所需的输出电容，因此应根据瞬态要求选择输出电容值。考虑到电容的变化和降额，在该设计中选择了两个 470μF 低 ESR 钽聚合物大容量电容器和四个 47μF 陶瓷电容器，以满足瞬态规格并具有足够的余量。因此，所选标称 C_OUT 等于 1128µF。

选择输出电容值后，必须考虑 ESR。这是本示例中的一个重要考虑因素，因为它使用混合输出电容器类型。首先使用方程式 16 计算输出电容器组在开关频率下的最大允许阻抗，以便满足输出电压纹波规格。方程式 16 指明输出电容器组阻抗应小于 2.1mΩ。陶瓷电容器的阻抗通过方程式 17 计算，大容量电容器的阻抗通过方程式 18 计算。方程式 18 的结果显示大容量电容器在开关频率下的阻抗主要由其 ESR 决定。使用方程式 19 可以计算出开关频率下输出电容器组的总输出阻抗为 1.2mΩ，符合 2.1mΩ 的要求。

方程式 16.

方程式 17.

Z_{C E R_f_{s w}} = \frac{1}{2 π \times f_{s w} \times C_{C E R}} = \frac{1}{2 π \times 550 k H z \times (4 \times 47 μ F)} = 1.5 m Ω

方程式 18.

Z_{B U L K_f_{s w}} = \sqrt{{E S R}_{B U L K}^{2} + {(\frac{1}{2 π \times f_{S W} \times C_{B U L K}})}^{2}} = \sqrt{{(\frac{10 m Ω}{2})}^{2} + {(\frac{1}{2 π \times 550 k H z \times (2 \times 470 μ F)})}^{2}} = 5.3 m Ω

方程式 19.

Z_{C O U T_f_{s w}} = \frac{Z_{C E R_f_{s w}} \times Z_{B U L K_f_{s w}}}{Z_{C E R_f_{s w}} + Z_{B U L K_f_{s w}}} = \frac{1.5 m Ω \times 5.3 m Ω}{1.5 m Ω + 5.3 m Ω} = 1.2 m Ω