POSCAP在同步整流降压式DC/DC转换器中的应用
发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:295
1引言
日本三洋(sanyo)公司的poscap是“聚合物有机半导体固态电解电容器”的英文缩写。大部分poscap的阳极是烧结钽，仅少部分的阳极为铝箔，所以常用的是poscap钽电容器。poscap钽电容器特别适用于电源电路中的滤波电容器，如个人计算机、便携式计算机及基站、录像机、数码相机、导航系统(gps)、pda、移动电话、dvd等中的dc/dc转换器。不少dc/dc转换器生产商为了帮助用户开发新产品，在数据资料中给出参数齐全的典型应用电路，用户可按电路图组成完整的电源。同时还专门提供评估板，加速开发的周期。但如果使用条件(如开关频率、输入电压、输出电压或输出电流)有所改变，与典型应用电路有差别，则电路中的有关元器件的参数也要做相应的改变。本文通过实例介绍在使用条件改变时，经过简单计算，确定使用条件改变后的电感器值和输出电容器的值，选择合适的poscap电容器。
2poscap钽电容器的特点与应用实例
poscap钽电容器的特点是尺寸小而电容量大；esr(等效串联电阻)低；允许纹波电流大；有极好的吸收噪声的特性和频率特性；有较好的温度特性；寿命长；出现故障时不会爆炸、燃烧，比一般的钽电解电容器安全，故最适用于高效率、低电压、大电流降压式dc/dc转换器中作输出电容器。近年来，电子产品的工作电压从5v降到3v，甚至降到1.0v以下，相反的是输出电流在增加，为此开发出很多高效率、低电压、大电流降压式dc/dc转换器。poscap钽电容器在10～100khz范围内比一般钽电容器电容量变化小很多，所以对于工作频率在1～3mhz的dc/dc转换器，选用poscap钽电容器极为有利，可减少损耗和纹波电压。
由美国国家半导体公司lm2745组成的高速同步整流降压式dc/dc转换器电路如图1所示。当使用条件改变后，原典型应用电路中的电感器值和输出电容器的值可能发生改变，所以需要选择合适的poscap电容器。
该电路输入电压vin=3.3v，vcc=3.3v，输出电压vout=1.2v，最大输出电流iout(max)=1.6a，开关频率fsw=1000khz。图中c01.2是c01与c02并联，c02是0.1μf，16v的多层陶瓷电容器。计算其电感器l1及c01的具体步骤如下：
(1)初步估算电路上的纹△i′out
△i′out可取iout(max)的20％～40％，但因开关频率较高，输出电流iout(max)较大，采用20％的系数，则有：
△i′out=20％iout(max)=3.2a
(2)电感器l1的计算
l1值按相近的标准值选取，即lact=0.22μh
(3)纹波电流△iout的复算
根据lact的值来复算△iout，具体公式如下：
(4)选合适的poscap钽电容器
根据已知的vout及计算出的△iout，按poscap样本选择合适的输出电容器cout。要满足两个条件：vout=(0.8～0.9)vrated(电容器的额定电压)；△iout(allow)(电容器的最大允许纹波电流)>>△iout。若所选的单个电容器的△iout(allow)不能满足大于△iout的要求，可用n个同型号的电容器并联，使△iout(allow)×n>△iout。
所以按poscap样本选额定电压6.3v的6tpd470m，其电容量为470μf，esr为10mω(max)，△iout(allow)为4400ma，满足选择电容量的两个条件。
(5)最大的输出纹波电压的计算
选定电容器后，可知道其最大esr值，则最大的输出纹波电压为：
△vout=△iout×esr/n=3.4a×10mω=34mv
如果计算出来△vout不能满足要求，再选择esr更低的或增加n值来解决。采用电容量大、esr小的电容器的目的是减小输出纹波电压及改善负载瞬态响应。若采用其他电解电容器往往需要更大的电容量或更多的并联数，poscap钽电容器充分发挥了他的特长。
以上计算结果与数据资料的参数十分相近，有一定实用价值。但考虑到电容器的允差及温度对esr和电容量的影响，所以需要实验来验证或修改。
3结语
近年来,不少dc/dc控制器生产厂家在其典型应用电路及评估板上都采用了poscap钽电容器。借鉴以上poscap钽电容器的应用实例，工程技术人员利用以上公式计算出使用条件变化时，其他类型dc/dc转换器应用电路元器件参数值，选择合适的poscap钽电容器。但必须注意poscap钽电容器不可反极性使用，不能超过额定电压使用，要限制急速地充电或放电．要确认在工作温度范围内等事项。
日本三洋(sanyo)公司的poscap是“聚合物有机半导体固态电解电容器”的英文缩写。大部分poscap的阳极是烧结钽，仅少部分的阳极为铝箔，所以常用的是poscap钽电容器。poscap钽电容器特别适用于电源电路中的滤波电容器，如个人计算机、便携式计算机及基站、录像机、数码相机、导航系统(gps)、pda、移动电话、dvd等中的dc/dc转换器。不少dc/dc转换器生产商为了帮助用户开发新产品，在数据资料中给出参数齐全的典型应用电路，用户可按电路图组成完整的电源。同时还专门提供评估板，加速开发的周期。但如果使用条件(如开关频率、输入电压、输出电压或输出电流)有所改变，与典型应用电路有差别，则电路中的有关元器件的参数也要做相应的改变。本文通过实例介绍在使用条件改变时，经过简单计算，确定使用条件改变后的电感器值和输出电容器的值，选择合适的poscap电容器。
2poscap钽电容器的特点与应用实例
poscap钽电容器的特点是尺寸小而电容量大；esr(等效串联电阻)低；允许纹波电流大；有极好的吸收噪声的特性和频率特性；有较好的温度特性；寿命长；出现故障时不会爆炸、燃烧，比一般的钽电解电容器安全，故最适用于高效率、低电压、大电流降压式dc/dc转换器中作输出电容器。近年来，电子产品的工作电压从5v降到3v，甚至降到1.0v以下，相反的是输出电流在增加，为此开发出很多高效率、低电压、大电流降压式dc/dc转换器。poscap钽电容器在10～100khz范围内比一般钽电容器电容量变化小很多，所以对于工作频率在1～3mhz的dc/dc转换器，选用poscap钽电容器极为有利，可减少损耗和纹波电压。
由美国国家半导体公司lm2745组成的高速同步整流降压式dc/dc转换器电路如图1所示。当使用条件改变后，原典型应用电路中的电感器值和输出电容器的值可能发生改变，所以需要选择合适的poscap电容器。
该电路输入电压vin=3.3v，vcc=3.3v，输出电压vout=1.2v，最大输出电流iout(max)=1.6a，开关频率fsw=1000khz。图中c01.2是c01与c02并联，c02是0.1μf，16v的多层陶瓷电容器。计算其电感器l1及c01的具体步骤如下：
(1)初步估算电路上的纹△i′out
△i′out可取iout(max)的20％～40％，但因开关频率较高，输出电流iout(max)较大，采用20％的系数，则有：
△i′out=20％iout(max)=3.2a
(2)电感器l1的计算
l1值按相近的标准值选取，即lact=0.22μh
(3)纹波电流△iout的复算
根据lact的值来复算△iout，具体公式如下：
(4)选合适的poscap钽电容器
根据已知的vout及计算出的△iout，按poscap样本选择合适的输出电容器cout。要满足两个条件：vout=(0.8～0.9)vrated(电容器的额定电压)；△iout(allow)(电容器的最大允许纹波电流)>>△iout。若所选的单个电容器的△iout(allow)不能满足大于△iout的要求，可用n个同型号的电容器并联，使△iout(allow)×n>△iout。
所以按poscap样本选额定电压6.3v的6tpd470m，其电容量为470μf，esr为10mω(max)，△iout(allow)为4400ma，满足选择电容量的两个条件。
(5)最大的输出纹波电压的计算
选定电容器后，可知道其最大esr值，则最大的输出纹波电压为：
△vout=△iout×esr/n=3.4a×10mω=34mv
如果计算出来△vout不能满足要求，再选择esr更低的或增加n值来解决。采用电容量大、esr小的电容器的目的是减小输出纹波电压及改善负载瞬态响应。若采用其他电解电容器往往需要更大的电容量或更多的并联数，poscap钽电容器充分发挥了他的特长。
以上计算结果与数据资料的参数十分相近，有一定实用价值。但考虑到电容器的允差及温度对esr和电容量的影响，所以需要实验来验证或修改。
3结语
近年来,不少dc/dc控制器生产厂家在其典型应用电路及评估板上都采用了poscap钽电容器。借鉴以上poscap钽电容器的应用实例，工程技术人员利用以上公式计算出使用条件变化时，其他类型dc/dc转换器应用电路元器件参数值，选择合适的poscap钽电容器。但必须注意poscap钽电容器不可反极性使用，不能超过额定电压使用，要限制急速地充电或放电．要确认在工作温度范围内等事项。
1引言
日本三洋(sanyo)公司的poscap是“聚合物有机半导体固态电解电容器”的英文缩写。大部分poscap的阳极是烧结钽，仅少部分的阳极为铝箔，所以常用的是poscap钽电容器。poscap钽电容器特别适用于电源电路中的滤波电容器，如个人计算机、便携式计算机及基站、录像机、数码相机、导航系统(gps)、pda、移动电话、dvd等中的dc/dc转换器。不少dc/dc转换器生产商为了帮助用户开发新产品，在数据资料中给出参数齐全的典型应用电路，用户可按电路图组成完整的电源。同时还专门提供评估板，加速开发的周期。但如果使用条件(如开关频率、输入电压、输出电压或输出电流)有所改变，与典型应用电路有差别，则电路中的有关元器件的参数也要做相应的改变。本文通过实例介绍在使用条件改变时，经过简单计算，确定使用条件改变后的电感器值和输出电容器的值，选择合适的poscap电容器。
2poscap钽电容器的特点与应用实例
poscap钽电容器的特点是尺寸小而电容量大；esr(等效串联电阻)低；允许纹波电流大；有极好的吸收噪声的特性和频率特性；有较好的温度特性；寿命长；出现故障时不会爆炸、燃烧，比一般的钽电解电容器安全，故最适用于高效率、低电压、大电流降压式dc/dc转换器中作输出电容器。近年来，电子产品的工作电压从5v降到3v，甚至降到1.0v以下，相反的是输出电流在增加，为此开发出很多高效率、低电压、大电流降压式dc/dc转换器。poscap钽电容器在10～100khz范围内比一般钽电容器电容量变化小很多，所以对于工作频率在1～3mhz的dc/dc转换器，选用poscap钽电容器极为有利，可减少损耗和纹波电压。
由美国国家半导体公司lm2745组成的高速同步整流降压式dc/dc转换器电路如图1所示。当使用条件改变后，原典型应用电路中的电感器值和输出电容器的值可能发生改变，所以需要选择合适的poscap电容器。
该电路输入电压vin=3.3v，vcc=3.3v，输出电压vout=1.2v，最大输出电流iout(max)=1.6a，开关频率fsw=1000khz。图中c01.2是c01与c02并联，c02是0.1μf，16v的多层陶瓷电容器。计算其电感器l1及c01的具体步骤如下：
(1)初步估算电路上的纹△i′out
△i′out可取iout(max)的20％～40％，但因开关频率较高，输出电流iout(max)较大，采用20％的系数，则有：
△i′out=20％iout(max)=3.2a
(2)电感器l1的计算
l1值按相近的标准值选取，即lact=0.22μh
(3)纹波电流△iout的复算
根据lact的值来复算△iout，具体公式如下：
(4)选合适的poscap钽电容器
根据已知的vout及计算出的△iout，按poscap样本选择合适的输出电容器cout。要满足两个条件：vout=(0.8～0.9)vrated(电容器的额定电压)；△iout(allow)(电容器的最大允许纹波电流)>>△iout。若所选的单个电容器的△iout(allow)不能满足大于△iout的要求，可用n个同型号的电容器并联，使△iout(allow)×n>△iout。
所以按poscap样本选额定电压6.3v的6tpd470m，其电容量为470μf，esr为10mω(max)，△iout(allow)为4400ma，满足选择电容量的两个条件。
(5)最大的输出纹波电压的计算
选定电容器后，可知道其最大esr值，则最大的输出纹波电压为：
△vout=△iout×esr/n=3.4a×10mω=34mv
如果计算出来△vout不能满足要求，再选择esr更低的或增加n值来解决。采用电容量大、esr小的电容器的目的是减小输出纹波电压及改善负载瞬态响应。若采用其他电解电容器往往需要更大的电容量或更多的并联数，poscap钽电容器充分发挥了他的特长。
以上计算结果与数据资料的参数十分相近，有一定实用价值。但考虑到电容器的允差及温度对esr和电容量的影响，所以需要实验来验证或修改。
3结语
近年来,不少dc/dc控制器生产厂家在其典型应用电路及评估板上都采用了poscap钽电容器。借鉴以上poscap钽电容器的应用实例，工程技术人员利用以上公式计算出使用条件变化时，其他类型dc/dc转换器应用电路元器件参数值，选择合适的poscap钽电容器。但必须注意poscap钽电容器不可反极性使用，不能超过额定电压使用，要限制急速地充电或放电．要确认在工作温度范围内等事项。
日本三洋(sanyo)公司的poscap是“聚合物有机半导体固态电解电容器”的英文缩写。大部分poscap的阳极是烧结钽，仅少部分的阳极为铝箔，所以常用的是poscap钽电容器。poscap钽电容器特别适用于电源电路中的滤波电容器，如个人计算机、便携式计算机及基站、录像机、数码相机、导航系统(gps)、pda、移动电话、dvd等中的dc/dc转换器。不少dc/dc转换器生产商为了帮助用户开发新产品，在数据资料中给出参数齐全的典型应用电路，用户可按电路图组成完整的电源。同时还专门提供评估板，加速开发的周期。但如果使用条件(如开关频率、输入电压、输出电压或输出电流)有所改变，与典型应用电路有差别，则电路中的有关元器件的参数也要做相应的改变。本文通过实例介绍在使用条件改变时，经过简单计算，确定使用条件改变后的电感器值和输出电容器的值，选择合适的poscap电容器。
2poscap钽电容器的特点与应用实例
poscap钽电容器的特点是尺寸小而电容量大；esr(等效串联电阻)低；允许纹波电流大；有极好的吸收噪声的特性和频率特性；有较好的温度特性；寿命长；出现故障时不会爆炸、燃烧，比一般的钽电解电容器安全，故最适用于高效率、低电压、大电流降压式dc/dc转换器中作输出电容器。近年来，电子产品的工作电压从5v降到3v，甚至降到1.0v以下，相反的是输出电流在增加，为此开发出很多高效率、低电压、大电流降压式dc/dc转换器。poscap钽电容器在10～100khz范围内比一般钽电容器电容量变化小很多，所以对于工作频率在1～3mhz的dc/dc转换器，选用poscap钽电容器极为有利，可减少损耗和纹波电压。
由美国国家半导体公司lm2745组成的高速同步整流降压式dc/dc转换器电路如图1所示。当使用条件改变后，原典型应用电路中的电感器值和输出电容器的值可能发生改变，所以需要选择合适的poscap电容器。
该电路输入电压vin=3.3v，vcc=3.3v，输出电压vout=1.2v，最大输出电流iout(max)=1.6a，开关频率fsw=1000khz。图中c01.2是c01与c02并联，c02是0.1μf，16v的多层陶瓷电容器。计算其电感器l1及c01的具体步骤如下：
(1)初步估算电路上的纹△i′out
△i′out可取iout(max)的20％～40％，但因开关频率较高，输出电流iout(max)较大，采用20％的系数，则有：
△i′out=20％iout(max)=3.2a
(2)电感器l1的计算
l1值按相近的标准值选取，即lact=0.22μh
(3)纹波电流△iout的复算
根据lact的值来复算△iout，具体公式如下：
(4)选合适的poscap钽电容器
根据已知的vout及计算出的△iout，按poscap样本选择合适的输出电容器cout。要满足两个条件：vout=(0.8～0.9)vrated(电容器的额定电压)；△iout(allow)(电容器的最大允许纹波电流)>>△iout。若所选的单个电容器的△iout(allow)不能满足大于△iout的要求，可用n个同型号的电容器并联，使△iout(allow)×n>△iout。
所以按poscap样本选额定电压6.3v的6tpd470m，其电容量为470μf，esr为10mω(max)，△iout(allow)为4400ma，满足选择电容量的两个条件。
(5)最大的输出纹波电压的计算
选定电容器后，可知道其最大esr值，则最大的输出纹波电压为：
△vout=△iout×esr/n=3.4a×10mω=34mv
如果计算出来△vout不能满足要求，再选择esr更低的或增加n值来解决。采用电容量大、esr小的电容器的目的是减小输出纹波电压及改善负载瞬态响应。若采用其他电解电容器往往需要更大的电容量或更多的并联数，poscap钽电容器充分发挥了他的特长。
以上计算结果与数据资料的参数十分相近，有一定实用价值。但考虑到电容器的允差及温度对esr和电容量的影响，所以需要实验来验证或修改。
3结语
近年来,不少dc/dc控制器生产厂家在其典型应用电路及评估板上都采用了poscap钽电容器。借鉴以上poscap钽电容器的应用实例，工程技术人员利用以上公式计算出使用条件变化时，其他类型dc/dc转换器应用电路元器件参数值，选择合适的poscap钽电容器。但必须注意poscap钽电容器不可反极性使用，不能超过额定电压使用，要限制急速地充电或放电．要确认在工作温度范围内等事项。
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