電源紋波和瞬態(tài)規(guī)格會(huì)抉擇所需電容器的巨細(xì)，同時(shí)也會(huì)限制電容器的寄生構(gòu)成配置。圖 1 顯示一個(gè)電容器的根基寄生構(gòu)成，其由等效串聯(lián)電阻(ESR)和等效串聯(lián)電感(ESL)構(gòu)成， 電容廠家，而且以曲線圖泛起出三種電容器(陶瓷電容器、鋁質(zhì)電解電容器和鋁聚合物電容器)的阻抗與頻率之間的干系。表1顯示了用于生成這些曲線的各個(gè)值。這些值為低壓(1V – 2.5V)、中等強(qiáng)度電流(5A)同步降壓電源的典范值。

表1：三種電容器較量環(huán)境，各有利益。

低頻下，所有三種電容器均未表示出寄生分量，因?yàn)樽杩姑髅髦慌c電容相關(guān)。可是， 貼片鋁電解電容器，鋁電解電容器阻抗遏制減小，并在相對(duì)低頻時(shí)開(kāi)始表示出電阻特性。這種電阻特性不絕增加，直到到達(dá)某個(gè)相對(duì)高頻為止(電容器呈現(xiàn)電感)。鋁聚合物電容器為與抱負(fù)狀況不符的另一種電容器。有趣的是，它擁有低ESR，而且ESL很明明。陶瓷電容器也有低ESR，但由于其外殼尺寸更小，它的ESL小于鋁聚合物和鋁電解電容器。

圖 1 寄生對(duì)陶瓷、鋁和鋁聚合物電容器阻抗的改變差異

圖 2 顯示運(yùn)作在500kHz下的持續(xù)同法式節(jié)器模仿的電源輸出電容器波形。它利用圖 1 所示三種電容器的主要阻抗：陶瓷電容;鋁ESR;鋁聚合物ESL。

赤色線條為鋁電解電容器，其由ESR主導(dǎo)。因此，紋波電壓與電感紋波電流直接相關(guān)。藍(lán)色線條代表陶瓷電容器的紋波電壓，其擁有小ESL和ESR。這種環(huán)境的紋波電壓為輸出電感紋波電流的構(gòu)成部門。由于紋波電流為線性，因此這導(dǎo)致一系列時(shí)間平方部門，而且外形看似正弦曲線。

最后，綠色線條代表紋波電壓，其電容器阻抗由其ESL主導(dǎo)，譬喻：鋁聚合物電容器等。在這種環(huán)境下，輸出濾波器電感和ESL形成一個(gè)分壓器。這些波形的相對(duì)相位與我們估量的一樣。ESL主導(dǎo)時(shí)，紋波電壓引導(dǎo)輸出濾波器電感電流。ESR主導(dǎo)時(shí)，紋波與電流同相，而電容主導(dǎo)時(shí)，其延遲。現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，輸出紋波電壓并非僅包括來(lái)自這些元件中之一的電壓。相反，它是所有三個(gè)元件電壓之和。因此，在紋波電壓波形中都能看到其某些部門。

圖 2 電容器及其寄生要素在持續(xù)同步降壓調(diào)理器中形成差異的紋波電壓

圖 3 顯示了一個(gè)深度持續(xù)反激可能降壓調(diào)理器的波形，其輸出電容器電流可覺(jué)得正和負(fù)，而詳細(xì)狀態(tài)會(huì)不絕快速變革。赤色線條清楚表白了這種環(huán)境，其電壓由這種電流乘以ESR得出，功效則為一種方波。電容器元件的電壓為方波的構(gòu)成部門。它導(dǎo)致線性充電和放電，如藍(lán)色三角波形所示。最后，僅當(dāng)電流在過(guò)渡期間變革時(shí)，電容器ESL的電壓才明明。這種電壓會(huì)很是高，取決于輸出電流升時(shí)間。請(qǐng)留意，在這種環(huán)境下，綠色線條需除以10(假設(shè)25 nS電流過(guò)渡)。這些大電感尖峰就是在反激或降壓電源中常常呈現(xiàn)雙級(jí)濾波器的浩瀚原因之一。

圖 3 波形隨持續(xù)反激可能降壓輸出電流而變革

總之，輸出電容器的阻抗有助于提高紋波和瞬態(tài)機(jī)能。跟著電源頻率升高，寄生問(wèn)題的影響更大、更不該忽視。在20kHz四周，鋁電解電容器的ESR大到足以主導(dǎo)電容阻抗。在100kHz時(shí)，一些鋁聚合物電容表示出電感。電源進(jìn)入兆赫茲開(kāi)關(guān)頻率時(shí)，請(qǐng)留意所有三種電容器的ESL。

下次，我們將接頭一種低功耗、離線式反激轉(zhuǎn)換器，敬請(qǐng)等候。