基礎(chǔ)知識：同步Buck降壓變換器輸入電容電流的有效值計算

ckground-color: rgb(255, 255, 255);color: rgb(0, 0, 0);font-family: 黑體;font-size: 15px;letter-spacing: 0.544px;text-indent: 38px;">選取同步Buck降壓變換器輸入電容時，要根據(jù)其電流波形，計算有效值的電流。當(dāng)上管開通時，下管關(guān)斷；上管關(guān)斷時，下管導(dǎo)通續(xù)流，其電流的通路分別如圖1、圖2所示。

圖1：上管開通時電流的通路

圖2：上管關(guān)斷時電流的通路 

如果規(guī)定輸入電容的參考電流向上也就是放電的方向為正方向，那么，上管開通時：

ITH=IIN-ICIN

其中，ITH為上管的電流，IIN為輸入電流，ICIN為輸入電容的電流。

上管關(guān)斷的：

IIN=-ICIN

輸出電感的電流IL的平均值為Io，一個完整的開關(guān)周期的各電流的波形如圖3所示。

圖3：同步Buck降變換器電流波形

輸入電容的電流的有效值RMS為:

不考慮效率，則有：

將IIN、I1和I2代入（1）式：

公式化簡過程如圖所示。

圖4：公式化簡

如果不考慮輸出電感電流的紋波，將輸入的梯形波看成方波，即：r=0，那么，輸入電容有效值電流近似為：

這個公式也就是在很多BUCK IC的數(shù)據(jù)表中看到的簡化計算輸入電容有效值電流的公式。

若VIN=19V, Io=10A，分別計算Vo=1V、Vo=5V，以及 r=0、r=0.1、r=0.3、r=0.4的輸入電容有效值電流，如表1所示。

表1：輸入電容有效值電流

由表1計算結(jié)果可以看到：輸入電容有效值電流近似公式計算的結(jié)果，和精確公式計算的結(jié)果，誤差非常小，輸入電容有效值電流完全可以使用近似公式計算。

小貼士：通用波形有效值計算公式

圖5：通用波形

通用波形分段線性，有效值計算公式如下：