Boost電路的輸入電容該如何去計(jì)算呢？

在boost電路的工作過程中，輸入電容隨著Boost電源不斷的進(jìn)行充電和放電，當(dāng)mos打開時(shí)，電流突然增大，輸入電容輔助提供電流，處于放電狀態(tài)，當(dāng)mos關(guān)閉時(shí)，電流突然減小為0，電容處于充電狀態(tài)。

輸入電容的選擇也對(duì)電路的穩(wěn)定有一定的影響，當(dāng)輸入電容容值選的過大了，會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，當(dāng)輸入電容容值過小時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致輸入電源存在電壓跌落或者電容承載的電流達(dá)不到要求，導(dǎo)致發(fā)熱失效。

如上圖，是升壓電路的拓?fù)鋱D，在電源輸入節(jié)點(diǎn)，用基爾霍夫的電流定律可得I in =I Cin +I L， 我們把輸入近似成穩(wěn)定的電流源，那么當(dāng)電感電流IL變化時(shí)Icin也會(huì)跟隨電感電流一起。大致的變化曲線如下圖所示。

當(dāng)電容電流大于0時(shí)，電容充電，當(dāng)電容電流小于0時(shí)，電容放電。并且其紋波大小和電感的一致，均為ΔI~L~~。理想的電容是不消耗能量的，如上圖，電容充電時(shí)間等于電容放電時(shí)間T/2，并且充電和放電的最大電流均為1/2ΔIL~~，~那么在充電周期中電容所獲得的電荷量為：~~

又由于電容上的紋波大小與電感上相等，因此：

綜合上述公式可得：

其中，Vq為電容電壓的變化量，f為開關(guān)頻率，L為電感感值。

由于電容器并不是一個(gè)理想的元器件，因此在boost電路中電壓的紋波大小不僅來源于電容充放電時(shí)的電壓變化Vq，還會(huì)受到電容的寄生參數(shù)ESR的影響。電容器受本身的結(jié)構(gòu)和材料影響，在電路中會(huì)一個(gè)等效串聯(lián)的電阻，我們一般稱為ESR。當(dāng)ESR上有紋波電流流過時(shí)，ESR上必然有壓降的變化。ESR的電壓變化為：

那么，輸入電壓總的紋波大小為

由上述公式可知，在輸入輸出電壓，開關(guān)頻率，電感都已確定的情況下，若要求輸入電源的紋波盡可能的小，那么我們能做的就是盡量選大容量，小ESR的電容，但在實(shí)際應(yīng)用中常用的陶瓷電容ESR非常小，但容量一般都比較小，價(jià)格便宜，對(duì)于電解電容來說，容量可以做的非常大，但同樣ESR也非常大，價(jià)格也比較便宜，另外一種就是鉭電容，它ESR小，容量也能做到接近電解電容大小，主要的缺點(diǎn)就是價(jià)格貴。因此，輸入電容的選擇要根據(jù)實(shí)際的電路要求綜合考量。