全陶瓷電容器可實現1MHz、6A降壓型穩壓器的最小占位面積

本應用筆記解釋了使用全陶瓷電容如何減小1MHz、6A升壓轉換器的占板面積。MAX1945R降壓型穩壓器具有10μs響應時間和1%的精度，采用陶瓷電容減小整體尺寸。

高頻開關的一個優點是快速環路響應。這意味著更小的尺寸和更低的成本，因為可以使用陶瓷電容器。MAX1945內部開關降壓穩壓器設計用于高頻開關。它可以在 1MHz 時切換。其峰值電流模式控制架構允許簡單的II類補償（R2和C2）以實現高帶寬，從而進一步減少外部元件數量。

如圖1所示，對于6A輸出，只需兩個1210封裝陶瓷電容器即可滿足50%的階躍負載變化，因此與500kHz或更低的開關相比，輸出電容器尺寸大大降低。第二個好處是由于陶瓷電容器的低ESR。允許大電感紋波電流達到1%紋波電壓要求。輸出電感的值為 0.68μH，對于 8A 輸出電流，占位面積為 2.8mm × 2.6mm，從而進一步減小了降壓轉換器的尺寸。

圖1.MAX1945原理圖，用于1MHz全陶瓷電容應用

在圖1中，輸出電感是最大的外部元件，占位面積為8.2mm×8.2mm。然而，隨著TOKO和勝美達的新發展，我們預計電感器尺寸將減小到7.2mm×7.2mm，從而進一步減小穩壓器尺寸。

圖2顯示了輸出紋波電壓，對于10.1V輸出，其峰峰值小于8mV，遠小于1%。

圖2.輸出紋波電壓和LX開關波形。

圖3顯示了負載瞬態響應。使用兩個 47μF 陶瓷輸出電容器時，對于 5% 階躍負載變化 （50A），最大輸出電壓偏差可滿足 ±3%。此外，瞬態響應在10μs內完成。表 1 列出了物料清單。

圖3.階躍負載瞬態響應：輸出電流從1A到4.2A回到1A。輸出電壓在10μs內恢復到穩壓狀態，以實現50%的階躍負載變化。

審核編輯：郭婷