纹波电压是指输出电压中含有的微量的电压变动成分。这些电压变动与开关频率同步发生。理想情况下的纹波电压为零。这是因为,如果纹波电压变动较大并低于负载端的系统最低工作电压,将会导致系统运作出现异常。近年,DC-DC转换器的低电压、大电流化正呈发展趋势,因此有必要为其提供更加稳定的电压。
图1 什么是纹波电压
和验证效率时一样,下面将就电感的变化对纹波电压产生的影响进行调查。
图2 通过仿真实验进行的纹波电压评估
- 仿真软件 : LTSPICE
- DC-DC转换器 : Switch model
- 工作频率 : 4MHz
- 输入电压 : 3.6V
- 输出电压:1.8V
- 输出电流Iout : 2A
- 电感 : 0.47/1.0/2.2µH
通过图3,可知电感越高,纹波电压的抑制效果就越好。如第2章中所述,电感越高,流过电感器的纹波电流就越能得到抑制,因此输出的纹波电压也会随之减少。须注意的是,电感会因直流叠加特性而下降。使用直流叠加特性较差的元件会导致电感下降、纹波电压增加。因此,很显然在进行选择时要确保Isat大于负载电流。
图3-3-3 纹波电压和电感
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