全陶瓷電容器可實(shí)現(xiàn)1MHz、6A降壓型穩(wěn)壓器的最小占位面積

本應(yīng)用筆記解釋了使用全陶瓷電容如何減小1MHz、6A升壓轉(zhuǎn)換器的占板面積。MAX1945R降壓型穩(wěn)壓器具有10μs響應(yīng)時間和1%的精度，采用陶瓷電容減小整體尺寸。

高頻開關(guān)的一個優(yōu)點(diǎn)是快速環(huán)路響應(yīng)。這意味著更小的尺寸和更低的成本，因?yàn)榭梢允褂锰沾?a target="_blank">電容器。MAX1945內(nèi)部開關(guān)降壓穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)用于高頻開關(guān)。它可以在 1MHz 時切換。其峰值電流模式控制架構(gòu)允許簡單的II類補(bǔ)償（R2和C2）以實(shí)現(xiàn)高帶寬，從而進(jìn)一步減少外部元件數(shù)量。

如圖1所示，對于6A輸出，只需兩個1210封裝陶瓷電容器即可滿足50%的階躍負(fù)載變化，因此與500kHz或更低的開關(guān)相比，輸出電容器尺寸大大降低。第二個好處是由于陶瓷電容器的低ESR。允許大電感紋波電流達(dá)到1%紋波電壓要求。輸出電感的值為 0.68μH，對于 8A 輸出電流，占位面積為 2.8mm × 2.6mm，從而進(jìn)一步減小了降壓轉(zhuǎn)換器的尺寸。

圖1.MAX1945原理圖，用于1MHz全陶瓷電容應(yīng)用

在圖1中，輸出電感是最大的外部元件，占位面積為8.2mm×8.2mm。然而，隨著TOKO和勝美達(dá)的新發(fā)展，我們預(yù)計(jì)電感器尺寸將減小到7.2mm×7.2mm，從而進(jìn)一步減小穩(wěn)壓器尺寸。

圖2顯示了輸出紋波電壓，對于10.1V輸出，其峰峰值小于8mV，遠(yuǎn)小于1%。

圖2.輸出紋波電壓和LX開關(guān)波形。

圖3顯示了負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。使用兩個 47μF 陶瓷輸出電容器時，對于 5% 階躍負(fù)載變化 （50A），最大輸出電壓偏差可滿足 ±3%。此外，瞬態(tài)響應(yīng)在10μs內(nèi)完成。表 1 列出了物料清單。

圖3.階躍負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)：輸出電流從1A到4.2A回到1A。輸出電壓在10μs內(nèi)恢復(fù)到穩(wěn)壓狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)50%的階躍負(fù)載變化。

審核編輯：郭婷