特瑞仕DC/DC转换器设计入门网络研讨会问题解答（2）

10月24日，我们举办了DC/DC转换器设计入门网络研讨会。现将研讨会答疑环节中各位提出的问题及解答分三期公开。若能为各位解决难题提供参考，我们将深感荣幸。

DC/DC转换器（设计入门篇）网络研讨会问答内容公开：第2/3次

Q5：考虑电容器的频率特性时，是否也应考虑直流偏压导致的电容下降？

A5：用于DC/DC转换器的高性能陶瓷电容器，通常会分别提供直流偏压特性、频率特性和温度特性的独立曲线图。因此数据手册中会明确标注推荐电容器的具体型号。

特别是在小型电容器中需要使用接近有效电容极限的CL时，请比较推荐电容器与候选电容器的特性曲线，选择性能相进的产品。

Q6：在考虑CL值时，是否需要将负载侧IC附近的旁路电容（CVDD）也纳入考虑范围？

A6：是的，原则上应将CL与CVDD的总电容量作为整体进行考量。

首先，软启动阶段需要对所有电容进行充电。此外，若后级存在LDO且需同步启动，还需考虑LDO的输出电容（CL）的充电电流。

然而从工作稳定性与相位补偿角度考量时，情况略有不同。

若CL与后级电容间存在足够阻抗且实现交流隔离，仅考虑CL即可。

但在未明确插入RC/LC滤波器或LDO等元件的小型且高密度的PCB设计中，CL与后级电容实质上构成整体，此时应以总合成电容进行稳定性评估更为合理。

Q7：使用高分子电容器作为CL时的优缺点是什么？

A7：多数DC/DC转换器设计基于陶瓷电容器的使用。

因此，采用高分子电容器时需注意以下事项：

优点  

与同容量的电解电容或钽电容相比，ESR较低，可靠性高且寿命长。

缺点与对策  

由于ESR值高于陶瓷电容，在针对陶瓷电容优化的DC/DC转换器中会导致纹波电压增大。

→ 此种情况需并联陶瓷电容以降低ESR值，从而抑制纹波。

此举旨在避免影响相位补偿及防止过大纹波侵入内部电路。

容量通常大于推荐陶瓷电容规格

→ 可适当延长软启动时间，使总电容在IC规格容许范围内。

Q8：并联在FB系上侧电阻的电容有什么作用？应如何设置？

A8：这是用于相位补偿的电容器，通常称为“CFB”。

其与输出电压设定电阻的上侧（RFB1）并联连接，生成以下零点频率（fzfb）：

fzfb = 1 / (2 x π x RFB1 x CFB)

该零点既用于相位补偿（相位反馈），同时还能将纹波成分和瞬态响应波形引入IC内部，从而提升响应速度。

fzfb值的设定方法请遵循各IC数据手册中记载的设计公式。

需注意：即使为实现输出可变等目的需调整分压电阻值，也应保持RFB1和CFB固定，通过调整下侧分压电阻（RFB2）值或对FB端子施加偏压等方式进行补偿，务必避免影响fzfb值。

此外，在推荐电路中未配置CFB的电源IC中，若为改善瞬态响应等目的追加CFB，可能导致相位补偿失效而引发振荡风险。

因此请务必遵循数据手册推荐的电路方案。

Q9：CFB的值会因走线长度而改变零极点位置吗？

A9：基本上无需根据CFB或RFB1、RFB2的布局调整fzfb值。

这是因为fzfb及分压电阻上的极点频率仅在数kHz至数十kHz范围内，频率并不算高。

但布局时需注意以下事项：

CFB、RFB1、RFB2应紧邻IC的FB端子及GND(AVSS)放置，走线仅限于RFB2上方（VOUT侧）引出。

降压电路中，VOUT连接点应设置在CL引脚的电感反向侧，以避免纹波和尖峰噪声干扰。

注意避免走线穿过由IC、电感、CIN、CL构成的电流回路，尤其不可从电感下方经过。

当RFB1、RFB2采用数百kΩ高阻值电阻时，易受噪声影响，应尽可能采用紧凑布局。

关于特瑞仕半导体株式会社

特瑞仕半导体株式会社(总公司：东京、东证Prime: 6616)从 1995年设立以来，作为日本国内唯一的模拟电源IC的专业厂家，以「Powerfully Small」为产品制造追求的目标，提供增加客户产品的附加值的世界最小级的高效率模拟电源IC以及可以加快客户产品开发的电源设计方案。

特瑞仕的产品以日本国内为首，通过海外6家分公司7处销售点销往世界各地，被广泛用于工业机器，汽车用品，通信，电脑产品，穿戴电子等市场。