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ZHCSYO9A July 2025 – November 2025 TLV61290

PRODUCTION DATA

8.2.1.2.2 输出电容器

对于输出电容器，建议使用尽可能靠近 IC 的 VOUT 和 GND 引脚放置的小型陶瓷电容器。如果出于任何原因，应用需要使用不能靠近 IC 放置的大电容器，则建议使用小型陶瓷电容器与大电容器并联。要获得建议的最小输出电容估值，请使用方程式 9。

方程式 9.

C_{M I N} = \frac{I_{O U T} \times (V_{O U T} - V_{I N})}{f \times ∆ V \times V_{O U T}}

其中 f 为开关频率，ΔV 为最大允许输出纹波。

由于存在输出电容器的 ESR 和 ESL，总纹波将更大。计算这一额外纹波分量的公式如下：

方程式 10.

∆ V_{O U T (E S R)} = E S R \times (\frac{I_{O U T}}{1 - D} + \frac{∆ I_{L}}{2})

方程式 11.

∆ V_{O U T (E S L)} = E S L \times (\frac{I_{O U T}}{1 - D} + \frac{∆ I_{L}}{2} - I_{O U T}) \times \frac{1}{t_{S W (R I S E)}}

方程式 12.

∆ V_{O U T (E S L)} = E S L \times (\frac{I_{O U T}}{1 - D} - \frac{∆ I_{L}}{2} - I_{O U T}) \times \frac{1}{t_{S W (F A L L)}}

其中

I_OUT = 应用的输出电流
D = 占空比
ΔI_L = 电感器纹波电流
t_SW(RISE) = 开关节点上升时间
t_SW(FALL) = 开关节点下降时间
ESR = 所用输出电容器的等效串联电阻
ESL = 所用输出电容器的等效串联电感

由于直流偏置效应，应选用容量是计算所得最小值两倍的 MLCC 电容器。该电容器用于确保控制环路的稳定性。输出电容器需要 X7R 或 X5R 电介质。除了电容会随温度显著变化外，Y5V 和 Z5U 电介质电容器还会再高频下呈现电阻特性。在最小 ESR 方面并无额外要求。在负载瞬态期间，大型电容器可实现较低的输出电压纹波以及较低的输出压降。

对于大多数应用方案，建议使用 2 个 22µF X5R 10V (0603) MLCC 电容器。

在具有高（脉冲）负载电流的应用中（例如：≥ 3.4V/4A），建议使用合理数量的有效输出电容和低 ESL 器件（例如 3 个 22µF X5R 10V (0603) MLCC 电容器）运行转换器。

直流偏置效应：高容值陶瓷电容器会表现出直流偏置效应，这会对器件的有效电容产生显著影响。因此，必须仔细选择恰当的电容值。封装尺寸和额定电压以及材料是造成额定电容值和有效电容之间差异的原因。例如，一个 22µF X5R 6.3V (0603) MLCC 电容器的有效电容通常小于 10µF（在 3.4V 直流偏置和 20mV 交流偏置条件下）。

对于射频功率放大器应用，输出电容器负载由直流/直流转换器和射频功率放大器 + PA输入电容器一同组成。

高输出电容值主要通过并联电容器来实现。这将显著降低总串联电阻 (ESR)。由此使得输出端几乎没有电压纹波，因此调节电路无需响应压降。然而，为了即使在低 ESR 下也能精确调节输出电压，调节环路会切换到纯比较器调节方案。