手把手选型计算buck电路输出电容和纹波电压

Buck电路纹波产生缘由：随着MOS管Q的导通和闭合，电感L中的电流也是在Iav上下波动的。所以在输出端Vout也会出现一个与MOS管Q开关频率同频率的纹波，我们一般说的电压纹波就是这个同频率的纹波，它等于输容出电的输出纹波电压和ESR两者相加，纹波频率一般为几十到几百kHz。

使用陶瓷电容时，开关频率处的阻抗由电容决定。输出电压纹波主要由电容引起。

下面是电感和输出电容电流之间关系的图形。下面来介绍下这个图：当电感充电电流大于Vout/R 的时候，电容C在开始放电，并且电感充电的最大电流和电容放电的最大电流应该是以Vout/R为中心轴等大反向。至于电容的充放电时间，我们可以很简单的认识到T充电=T放电=T/2.

根据 Q=IT=UC，我们对上图进行积分(三角形面积公式）Q=1/2*T/2*△Il/2=△Il/8f。由“Buck电路电感手把手推算方法(1)“. 我们可以计算获得△Il=（Vout*(Vin-Vout））/(f*l*Vin)。因此上式中的U我们就可以获得U=（Vout*(1-Vout/Vin））/8*f²*C*L.。实则当我们求到这个公式的时候，如果对计算要求不是很严厉，或者说对于一些不用进行WCA计算的项目来说，纹波的计算可以告一段落了。另外一部分的计算实则就是思考电容的ESR的压降来进行计算Uesr=△Il*Cesr,最后将上面的U和Uesr相加，就是总的纹波大小了。另外输出电容和环路的极点、输出电压纹波以以及瞬态响应都有关，选型的时候需要注意思考。