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我們可以從上圖可以看到在電源系統(tǒng)中，電容在開(kāi)關(guān)電源電路中主要用于：

1、輸入電容Cin

2、輸出電容Cout

3、自舉電容CBST

4、電容控制器自身的一些儲(chǔ)能和穩(wěn)壓CVCC

5、開(kāi)關(guān)控制器的配置Css

6、環(huán)路特性設(shè)計(jì)Ccomp

7、去耦

電源往往是我們?cè)?a target="_blank">電路設(shè)計(jì)過(guò)程中最容易忽略的環(huán)節(jié)。其實(shí)，作為一款優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，電源設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是很重要的，它很大程度影響了整個(gè)系統(tǒng)的性能和成本。

這里，只介紹一下電路板電源設(shè)計(jì)中的電容使用情況。這往往又是電源設(shè)計(jì)中最容易被忽略的地方。很多人搞ARM，搞DSP，搞FPGA，乍一看似乎搞得很高深，但未必有能力為自己的系統(tǒng)提供一套低成本可靠的電源方案。尤其當(dāng)前進(jìn)口芯片供應(yīng)困難，價(jià)格高。我們需要運(yùn)用一些***進(jìn)行電源設(shè)計(jì)。本文就以JWH6346為例，說(shuō)明電容器在開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。

1、輸入電容

輸入電容紋波電流有效值計(jì)算

相信很多人都知道Buck電路中輸入電容紋波電流有效值，在連續(xù)工作模式下可以用以下公式來(lái)計(jì)算：

然而，相信也有很多人并不一定知道上面的計(jì)算公式是如何推導(dǎo)出來(lái)的，下文將完成這一過(guò)程。我曾經(jīng)在我寫的華為內(nèi)部的培訓(xùn)資料《電源是怎樣煉成的》里面，也沒(méi)有充分的描述清楚。也很多朋友通過(guò)這個(gè)材料跟我探討過(guò)這這個(gè)問(wèn)題。

眾所周知，在BuckConverter電路中Q1的電流（IQ1）波形基本如圖1所示：0～DTs期間為一半梯形，DTs～Ts期間為零。當(dāng)0～DT期間Iq1 ⊿I足夠小時(shí)（不考慮輸出電流紋波的影響），則Iq1波形為近似為一個(gè)高為Io、寬為DTs的矩形，則有：

圖1

Iin=(Vo/Vin)*Io＝DIo （Iin，只要Cin容量足夠大，則在整個(gè)周期中是基本恒定的；按照能量守恒定律：Pin≈Pout）

Icin＝Iq1-Iin

對(duì)Icin 的表達(dá)式可以這樣理解：在Q1導(dǎo)通期間輸入端和輸入電容共同向輸出端提供電流，因此輸入電容電流等于Q1電流減去輸入端電流；在Q1關(guān)斷期間輸入端對(duì)電容充電，以補(bǔ)充在Q1導(dǎo)通期間所泄掉的電荷，而此時(shí)電流方向與所定義的正向是相反的，所以有Icin＝－DIo根據(jù)有效值的定義.

不難得出輸入電容的紋波電流有效值Icin.rms的計(jì)算公式：

有效值定義：有效值(Effectivevalue)在相同的電阻上分別通以直流電流和交流電流，經(jīng)過(guò)一個(gè)交流周期的時(shí)間，如果它們?cè)陔娮枭纤牡碾娔芟嗟鹊脑挘瑒t把該直流電流（電壓）的大小作為交流電流（電壓）的有效值，正弦電流（電壓）的有效值等于其最大值（幅值）的1/√2，約0.707倍。

在正弦交流電流電中根據(jù)熱等效原理，定義電流和電壓的有效值為其瞬時(shí)值在一個(gè)周期內(nèi)的方均根值。

審核編輯 黃宇