本文轉載自： 硬件十萬個為什么微信公眾號

我們可以從上圖可以看到在電源系統中，電容在開關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能和穩壓CVCC

5、開關控制器的配置Css

6、環路特性設計Ccomp

7、去耦

電源往往是我們在電路設計過程中最容易忽略的環節。其實，作為一款優秀的設計，電源設計應當是很重要的，它很大程度影響了整個系統的性能和成本。

這里，只介紹一下電路板電源設計中的電容使用情況。這往往又是電源設計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提供一套低成本可靠的電源方案。尤其當前進口芯片供應困難，價格高。我們需要運用一些***進行電源設計。本文就以JWH6346為例，說明電容器在開關電源設計中的運用。

1、輸入電容

輸入電容紋波電流有效值計算

相信很多人都知道Buck電路中輸入電容紋波電流有效值，在連續工作模式下可以用以下公式來計算：

然而，相信也有很多人并不一定知道上面的計算公式是如何推導出來的，下文將完成這一過程。我曾經在我寫的華為內部的培訓資料《電源是怎樣煉成的》里面，也沒有充分的描述清楚。也很多朋友通過這個材料跟我探討過這這個問題。

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0～DT期間Iq1 ⊿I足夠小時（不考慮輸出電流紋波的影響），則Iq1波形為近似為一個高為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，則在整個周期中是基本恒定的；按照能量守恒定律：Pin≈Pout）

Icin＝Iq1-Iin

對Icin 的表達式可以這樣理解：在Q1導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關斷期間輸入端對電容充電，以補充在Q1導通期間所泄掉的電荷，而此時電流方向與所定義的正向是相反的，所以有Icin＝－DIo根據有效值的定義.

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，經過一個交流周期的時間，如果它們在電阻上所消耗的電能相等的話，則把該直流電流（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熱等效原理，定義電流和電壓的有效值為其瞬時值在一個周期內的方均根值。

審核編輯 黃宇