buck电路的输出电容对负载是否有影响，buck电路输出电容及其他参数计算

很多朋友对buck电路的输出电容对负载是否有影响，buck电路输出电容及其他参数计算不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

Buck电路是只变换电流参数的电路，Buck变换器是输出电压小于输入电压的单管非隔离DC变换器。降压转换器也有CCM和DCM工作模式。Buck电路特点：效率高，可靠性好；工作效率高，使电路中的电压/电流波形瞬间快速变化，产生电磁辐射干扰；元件布局和PCB布线困难；输出电压纹波相对较大；电路复杂，成本高。

从电路中可以看出，电感L和电容C构成了一个低通滤波器。这种滤波器的设计原理是让us(t)的DC分量通过，同时抑制us(t)的谐波分量通过。电容上的输出电压uo(t)是us(t)的DC分量加上一个微小的纹波uripple(t)。如何计算BUCK电路的输出滤波电路参数？我们一起来看看吧。降压电路参数：输出电压：20-30V；输出额定电压：12V输出电压纹波：125毫伏(1%)。

额定输出电流：4A(额定功率48W)最大输出电流：6A开关频率：100KHz(10uS)输入电流最大纹波：30mA压降：250mA (Io在1 US内突然从200mA变为4A)1 .占空比计算Dmin=12/30=0.4Dmax=12/20=0.62。(因为电感的自感电势会阻碍原电流的变化。)

二是高频滤波。电感元件、电容和电路都有谐振频率，在高频电路中可以吸收或阻断同频或差频的信号波。要求电路电流在额定电流的10%时处于临界状态。如下图所示，此时的输出电流应该是Io=10%*4A=0.4A，Ip=0.8A，在0-Ton时，电感L上的电压为(Uin-Uo)。所以，为了保证L在任何情况下都能满足保证电流和低电压仍能持续，应该去掉L的较大值，所以L要用Uin的最大值来计算。

3.如果输出滤波电容的计算值较大，可以保证输出电压近似恒定，但如果输出滤波电容的值较大，体积和成本会较大。因此，Co的值实际上是根据允许的输出电压纹波来选择的。

我们在设计时，始终遵循电感电流的各次谐波进入Co，恒定分量进入负载的原则(如果有阻性负载，在闭环电路的控制下输出电压恒定，这是真的)。电感电流I的谐波进入电容，电压纹波由电容的寄生电阻ESR、寄生电感ESL和Co值决定。

对于500KHZ以下的谐波，ESL产生的电压纹波可以忽略。因此，ESR和Co决定输出电容中的纹波电压成分。ESR产生的纹波成分与电感电流纹波成分成比例，Co决定的纹波成分与流经电容的电流积分成比例。这两个分量的相位是不同的。

上图显示ESR和Co产生的电压纹波随电流纹波而变化。当I直接大于Io时，电容充电，uc上升，uEsR随I变化；当I小于Io时，电容放电。电容器一周电流的平均值为0。在0~0.5T内，假设UC和uEsR叠加在一起，则有：

U为所需输出电压纹波值=120mV，t为开关周期， i为电感电流的峰峰值，可根据上面得到的L值计算得到。当然，计算的前提是电容器在最大电流纹波时仍能保证电压纹波在要求的范围内。上式只有两个未知数，Co和ESR。从一些厂家的目录中可以得出，常用的不同电压等级、大范围内不同电容值的铝电解电容器的ESR * Co=50 ~ 80 * 0.00001带入公式3，得到Co=336uF。其实是470uF拍的。

以上知识分享希望能够帮助到大家！