DC/DC转换器要有低电压、大电流和低纹波电压输出，才能满足目前电子产品低电压、大电流和高性能的要求。本文分别采用普通钽电解电容器，低等效串联电阻钽电解电容器和聚合物固体片式铝电解电容器（PA-Cap）作为DC/DC转换器的输出电容器，系统的比较了电容器的容量（C），等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）等参数对输出纹波电压的影响。研究表明对输出纹波电压影响最大的参数为电容器的ESR。PA-Cap具有极低等效串联电阻及允许大纹波电流的特点，在DC/DC转换器中使用PA-Cap作为输出电容是一个较好的选择。

由于电子产品的工作电压不断降低，这就要求DC/DC转换器具有低电压、大电流输出。目前在DC/DC转换器中，通常使用钽电解电容器作为滤波电容。采用新型的固体片式铝电解电容器PA-Cap与钽电解电容器相比，在滤除纹波方面，可以获得优于钽电解电容器的电气指标。PA-Cap是“聚合物固体片式铝电解电容器”的英文缩写。PA-Cap采用高纯铝箔作为阳极，在铝箔表面生成的三氧化二铝（Al2O3）作为电介质，采用固态的高导电聚合物作为阴极，使用叠层结构。PA-Cap具有尺寸小(7.3mm×4.3mm)、极低等效串联电阻及允许大纹波电流的特点。PA-Cap出现失效时不会爆炸、燃烧，比一般的钽电解电容器安全。纹波电压是输出电压随开关频率的变化量，是电流中交流成分产生的。如果将电容器的特性参数等效为电容量C、等效串联电阻ESR和等效串联电感ESL的串联，如图1。

图1 电容器特性参数等效图

滤波电路中纹波电压可表示为：
    Vr=VC+VESR+VESL

其中，VC是由容抗XC产生的纹波电压，VESR是由等效串联电阻ESR产生的纹波电压，VESL是由等效串联电感ESL产生的纹波电压。

本文通过实验，确定PA-Cap在DC/DC转换器中的应用时，PA-Cap影响DC/DC转换器输出纹波的主要参数是等效串联电阻ESR。在DC/DC转换器中，可以优先选用PA-Cap作输出电容。

1、实验

根据DC/DC 转换器生产商提供的评估板资料和典型应用电路，设计出PA-Cap作为滤波电容在CS51411DEMO/D开关电源评估板线路中的应用，实验的线路原理图如图2。

图2 CS51411DEMO/D实验线路原理图

开关频率fsw为260kHz，输入为5V、0.31A，输出为3.3V、0.60A，Cin为PA-Cap 6.3V22μF。在Cout位置接上不同的电容器，用示波器测量接上不同电容器时，电路的输出纹波电压。Cout位置接上的电容器有普通钽电解电容器10V/470μF、普通钽电解电容器10V/220μF、低ESR钽电解电容器16V/470μF和PA-Cap4V/56μF。实验仪器：Agilent 4284A LCR测试仪，TDS1002示波器，实验环境：26℃、58%RH。

2、结果与讨论
   
了解实验结果及相关分析结论，请访问福建国光电子科技股份有限公司网站http://www.fjgg.cn/