现有标准下,对本质安全型DCDC电路的输入电容有及其严格的限制条件,很多时候标准要求输入电容在10uF以内,想请问下在buck应用于本质安全型电路时如何计算其输入电容容值,在满足标准的情况下,也保证输入电容足够支撑方案正常工作
如果你说的是IEC 60079-11:2020的话,大概的计算流程如下:
1.考虑故障条件下的最高电压。
2.确定你得产品对应的危险环境分组,比如IIC、IIB、IIA、 IIIC?
3.确定本质安全等级ia、ib 或 ic?
4.查表:IEC 60079-11表A.2提供了不同电压下允许的最大电容值
5.验证:实际电容值=标称值 + 容差+寄生电容或者其他并联电容得到一个总最大电容值和查表结果对比
你好,感谢答复。根据理论计算出来输入容值都是比较小的,但是规格书中建议以及典型电路推荐上的输入电容都比较大(相对于理论计算来说),如果是用于普通应用环境,那输入电容大一点是ok的,但是应用于本质安全电路,比如ia等级下时,规定了输入电容上限,想咨询的是如何判断小电容能够确保方案正常运行,不只是稳态,还包括后级负载剧烈变化情况
如果是考虑后级负载瞬态变化时电容的容值,那是需要计算的,和电源架构也有关系,比如你是LDO还是DCDC,基本的思路是根据负载的瞬态电流,持续时间,电容允许的跌落电压来计算电容容值,
比如如果是LDO,考虑电容储能放电:
CIN ≥ IOUT(MAX) × Δt / ΔV_IN
另外输入电容还需要滤波:
CIN ≥ IRIPPLE / (2π × f × ΔVRIPPLE)
我可能陷入了一个误区,对于DCDC buck电路来说,比如我按照后级负载满载3A计算出一个输入电容值,从实际来说,负载从0A瞬间跳变到3A,应该会需要更多的电容来应对这个瞬间能量造成的输入电压跌落,实测也是这样。但是我从理论上理解,我计算的电容是按照满载3A计算,负载如果从0A跳变到3A,需要的能量应该是小于负载一直处于3A时的吧,那理论上需要电容也该越少吧。目前感觉陷入了这个误区出不来
对于输出负载瞬态变化,常态的3A不需要电容提供,瞬态的3A电容回参与供电,问题是如果负载从0跳变到3A,输出电压被拉低,反馈环路会参与调整,在反馈环路调整回来之前,输出电压会波动,所以要考虑反馈环路多久能调整回来,这个会影响电容值的计算
是的,芯片的反馈环路会参与调整,这个时间不确定,所以就没办法定量去计算