圖1:寄生對陶瓷
、鋁和鋁聚合物電容器阻抗的影響不同

 

表1顯示了用於生成這些曲線的各個值。這些值為低壓（1V~2.5V）、中等強度電流（5A）同步降壓源的典型值。

 

表1:三種電容器的比較情況，各有優點。

 

dipinxia，suoyousanzhongdianrongqijunweibiaoxianchujishengfenliang

，yinweizukangmingxianzhiyudianrongxiangguan。danshi，lvdianjiedianrongqizukangtingzhijianxiao，bingzaixiangduidipinshikaishibiaoxianchudianzutexing，bingqiebuduanzengjia，zhidaodadaomougexiangduigaopinweizhi（電容器出現電感）。鋁聚合物電容器為與理想狀況不符的另一種電容器。有趣的是，它擁有低ESR，並且ESL很明顯。陶瓷電容器也有低ESR，但由於其外殼尺寸更小，它的ESL小於鋁聚合物和鋁電解電容器。

 

圖2顯示運作在500kHz下的連續同步調節器模擬的電源輸出電容器波形，使用了圖1所示陶瓷
、鋁和鋁聚合物電容器的主要阻抗（依次為電容、ESR和ESL）。

 

圖2:電容器及其寄生要素在連續同步降壓調節器中形成不同的紋波電壓

 

紅色線條為鋁電解電容器，其由ESR主導。因此，紋波電壓與電感紋波電流直接相關。

 

藍色線條代表陶瓷電容器的紋波電壓
，其擁有小ESL和ESR。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)的(de)紋(wen)波(bo)電(dian)壓(ya)為(wei)輸(shu)出(chu)電(dian)感(gan)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu)的(de)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)。由(you)於(yu)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu)為(wei)線(xian)性(xing)，因(yin)此(ci)紋(wen)波(bo)電(dian)壓(ya)就(jiu)與(yu)時(shi)間(jian)形(xing)成(cheng)了(le)平(ping)方(fang)關(guan)係(xi)
，並(bing)且(qie)外(wai)形(xing)看(kan)似(si)正(zheng)弦(xian)曲(qu)線(xian)。

 

最後
，綠色線條代表了阻抗由其ESL主導的鋁聚合物等電容器的紋波電壓。在這種情況下，輸出濾波器電感和ESL形成一個分壓器。

 

這些波形的相對相位與我們預計的一樣。ESL主導時，紋波電壓引導輸出濾波器電感電流。ESR主(zhu)導(dao)時(shi)，紋(wen)波(bo)與(yu)電(dian)流(liu)同(tong)相(xiang)，而(er)電(dian)容(rong)主(zhu)導(dao)時(shi)，則(ze)有(you)延(yan)遲(chi)。現(xian)實(shi)情(qing)況(kuang)下(xia)，輸(shu)出(chu)紋(wen)波(bo)電(dian)壓(ya)並(bing)非(fei)僅(jin)包(bao)含(han)某(mou)個(ge)元(yuan)件(jian)的(de)電(dian)壓(ya)。相(xiang)反(fan)，它(ta)是(shi)所(suo)有(you)三(san)個(ge)元(yuan)件(jian)電(dian)壓(ya)之(zhi)和(he)。因(yin)此(ci)，在(zai)紋(wen)波(bo)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)中(zhong)都(dou)能(neng)看(kan)到(dao)其(qi)某(mou)些(xie)部(bu)分(fen)。

 

圖3顯(xian)示(shi)了(le)一(yi)個(ge)深(shen)度(du)連(lian)續(xu)反(fan)激(ji)或(huo)者(zhe)降(jiang)壓(ya)調(tiao)節(jie)器(qi)的(de)波(bo)形(xing)，其(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)器(qi)電(dian)流(liu)可(ke)以(yi)為(wei)正(zheng)或(huo)負(fu)，而(er)具(ju)體(ti)狀(zhuang)態(tai)會(hui)不(bu)斷(duan)快(kuai)速(su)變(bian)化(hua)。紅(hong)色(se)線(xian)條(tiao)清(qing)楚(chu)地(di)說(shuo)明(ming)了(le)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)
，其(qi)電(dian)壓(ya)由(you)電(dian)流(liu)乘(cheng)以(yi)ESR得出，結果為一種方波
，其中包含電容器電壓。

 

這種情況將導致線性充電和放電，如藍色三角波形所示。最後，僅當電流在過渡期間變化時，電容器ESL的電壓才會發生明顯變化。這種電壓會非常高，取決於輸出電流上升時間。請注意，在這種情況下，綠色線條需除以10（假設電流過渡時間為25 nS）。這些大電感尖峰就是在反激或降壓電源中經常出現雙級濾波器的眾多原因之一。

 

圖3:波形隨連續反激或者降壓輸出電流而變化

 

總之，輸出電容器的阻抗有助於提高紋波和瞬態性能。隨著電源頻率升高，寄生問題的影響也就越大、越不可忽視。在20kHz附近，鋁電解電容器的ESR大到足以主導電容阻抗。在100kHz時，一些鋁聚合物電容表現出電感，電源進入兆赫茲開關頻率時，應注意所有三種電容器的ESL。

 

 

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