BUCK电路减小输入纹波电压的方法
1. 简介
buck电路输入纹波电压的计算公式和最大值中分析了buck电路输入纹波电压的表达式如下所示：
其中，c_in 是输入电容[f]，esr_cin 是输入电容的等效串联电阻参数[ω]，f_sw 是开关频率[hz]，i_out 是负载电流[a]，d 是降压电路ccm模式下的占空比[无量纲]。
此文，我们将基于上述公式(3.171)，分析总结buck电路减小输入纹波电压的方法。
2. 减小输入纹波电压的方法
基于输入纹波电压公式(3.171)可知：
1）在d、 i_out 不变的情况下，∆v_cin 与 esr_cin 成正比关系；
2）在d、 i_out 不变的情况下，∆v_cin 与 c_in 成反比关系；
3）在d、 i_out 不变的情况下，∆v_cin 与 f_sw 成反比关系。
所以，理论上，减小 esr_cin 、增大 c_in 和 f_sw ，都可以减小buck电路输入纹波电压的大小。
如果输入端使用了大容量的电解电容（通常具有较大的esr），可以并联esr较小的陶瓷电容，以达到减小输入端整体esr，从而减小输入纹波电压的目的。所以，实际上，增大输入端电容 c_in 的容值和并联低esr的陶瓷电容，就是通常用于减小输入纹波电压的两种方法。
这是因为：
① buck电路的占空比 d=vout/vin，在 vout 不变的条件下，会随着输入电压 vin 改变的；公式(3.171)中的 d*(1-d) 仅在 d=0.5 时取得最大值0.25，在 d 取其他值时，d*(1-d) 的大小是不固定的；
② 在降压电路设计完成或者已经工作之后，负载电流 i_out 的大小是由后端负载决定的。虽然实际降压电路中负载电流 i_out 的大小会影响输入纹波电压的大小，但是并不能期望通过减小负载电流 i_out 这个参数来降低输入纹波电压。所以，才有上述“负载电流 i_out 不变”的假设。
③ 在降压电路设计完成或者已经工作在ccm模式下之后，开关频率 f_sw 这个参数也是固定的，无法通过增大 f_sw 的方法来减小输入纹波电压。
如果想通过增大 f_sw 减小输入纹波电压，则需要在电路设计时确认好环路响应等其他相关电路参数。但是，需要注意的是，开关频率这个参数是开关电源中“牵一发而动全身”的参数，在已经工作良好的电源电路的基础上，需要谨慎变更开关频率这个参数。
3. 小结
此文，总结了实际应用中减小输入纹波电压的两种方法：增大输入端电容 c_in 的容值、并联低esr的陶瓷电容。
另外，输入电容在 pcb layout 方面最优的摆件方案是：所有输入电容尽量靠近输入电源引脚、从远到输入电源引脚的电容值依次是从大到小（也就是先过滤低频纹波，再过滤高频纹波）。
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此文，我们将基于上述公式(3.171)，分析总结buck电路减小输入纹波电压的方法。
2. 减小输入纹波电压的方法
基于输入纹波电压公式(3.171)可知：
1）在d、 i_out 不变的情况下，∆v_cin 与 esr_cin 成正比关系；
2）在d、 i_out 不变的情况下，∆v_cin 与 c_in 成反比关系；
3）在d、 i_out 不变的情况下，∆v_cin 与 f_sw 成反比关系。
所以，理论上，减小 esr_cin 、增大 c_in 和 f_sw ，都可以减小buck电路输入纹波电压的大小。
如果输入端使用了大容量的电解电容（通常具有较大的esr），可以并联esr较小的陶瓷电容，以达到减小输入端整体esr，从而减小输入纹波电压的目的。所以，实际上，增大输入端电容 c_in 的容值和并联低esr的陶瓷电容，就是通常用于减小输入纹波电压的两种方法。
这是因为：
① buck电路的占空比 d=vout/vin，在 vout 不变的条件下，会随着输入电压 vin 改变的；公式(3.171)中的 d*(1-d) 仅在 d=0.5 时取得最大值0.25，在 d 取其他值时，d*(1-d) 的大小是不固定的；
② 在降压电路设计完成或者已经工作之后，负载电流 i_out 的大小是由后端负载决定的。虽然实际降压电路中负载电流 i_out 的大小会影响输入纹波电压的大小，但是并不能期望通过减小负载电流 i_out 这个参数来降低输入纹波电压。所以，才有上述“负载电流 i_out 不变”的假设。
③ 在降压电路设计完成或者已经工作在ccm模式下之后，开关频率 f_sw 这个参数也是固定的，无法通过增大 f_sw 的方法来减小输入纹波电压。
如果想通过增大 f_sw 减小输入纹波电压，则需要在电路设计时确认好环路响应等其他相关电路参数。但是，需要注意的是，开关频率这个参数是开关电源中“牵一发而动全身”的参数，在已经工作良好的电源电路的基础上，需要谨慎变更开关频率这个参数。
3. 小结
此文，总结了实际应用中减小输入纹波电压的两种方法：增大输入端电容 c_in 的容值、并联低esr的陶瓷电容。
另外，输入电容在 pcb layout 方面最优的摆件方案是：所有输入电容尽量靠近输入电源引脚、从远到输入电源引脚的电容值依次是从大到小（也就是先过滤低频纹波，再过滤高频纹波）。
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