文末会给出仿真的源文件，感兴趣的同学可以自己玩一玩，不同类型的二极管反向恢复时间不同，向下的尖峰也是不一样的，这里就不再展开了。 我们继续 陶瓷电容ESR 陶瓷电容我们都通常说ESR很小，可以忽略，前面的计算也是忽略。 不过想必大家也肯定想过，总说ESR小，影响小，那到底有多小？ 我们上面用了两个陶瓷电容，10uF和47uF，那我们查查这两个电容的ESR情况。 这里我找了两个型号： 10uF/10V：GRM188B31A106ME69 47uF/10V：GRM21BR61A476ME15
10uF电容的ESR是4mΩ，47uF电容的ESR是3mΩ 我们还是先计算一下，ESR对纹波的贡献有多少。 输入10uF电容的ESR是4mΩ，引入的纹波电压是
相比于容量引起的纹波26.94mV，这个约为十分之一左右，确实很小。 两者加起来，新的△Vi=26.94+2.6=29.54mV 输出47uF电容的ESR是3mΩ，引入的纹波电压
相比于容量引起的纹波47.29mv，这个也是比较小的，大约是五分之一吧，但似乎达不到可以忽略的地步。 两者加起来，新的△Vo=47.29+9.3=56.59mV 下面我们把ESR加入到电路中
运行一下，结果如下图：
加入ESR之后，可以看到，输入纹波电压还是28mV，基本没有变化，不过与计算值29.54mV也差得不多。 这个输入纹波加了ESR基本没变化，确实是有原因的。 原因是因为输入滤波电容的电流是变化的，我们计算的是Uesr的最大值，出现最大值的时刻并不在电容放电完成后的时刻（放电完成时Uq产生的压降最大）。放电完成的时刻电容电流为0，ESR上面没有压降，所以基本就不变了，所以咱们看到的就是△Vi没变化。 不过这个也不用细细区深究，本身Uesr太小了，影响不大。 这个问题在输出滤波电容上面不会出现，因为输出滤波电容是一直有电流的，这个可以从前面的波形图看出来，所以最终的纹波，是可以将Uesr和Uq直接相加的 因此，我们可以看到，输出滤波电容的纹波电压仿真是56mV，与计算值56.59mV也是非常接近的，增加ESR后，纹波实打实增加了9mV左右。 而且，可以看到，输出纹波在底部有一个突然的上升，这个就是电容电流突然变化，在ESR上面产生的压降，大致也可以看到是9mV左右。 另一方面，这个波形与我们实际测试想比，还差了点啥？ 实际测试经常有毛刺对吧，这里面看不到 仿真软件，其实就是使用计算机进行数学计算，一般是不会出错的，不准确肯定是模型不够准确。 很容易想到，仿真图里面电容等效一个理想电容和ESR电阻串联构成，这跟真实的电容还是有差距的，怎么说也会有寄生电感存在吧。 我就不手动添加寄生电感了，直接使用厂家提供的电容spice模型吧。
仿真结果如下图：
输入还是没毛刺，输出毛刺出来了，是不是有点儿意思呢？ 算上毛刺，输出纹波大小大概是250mV，这是预想的50mV的5倍。 先来看毛刺吧，毛刺是怎么出来的呢？ 其实这个很容易，从前面分析知道，输入电容和输出电容的电流波形如下：
由图可知，输入滤波电容的电流是没有突变的（有拐点，但是是连续的），而输出滤波电容的电流是有突变的（由负突然变为正）。 我们知道电容都是有各种寄生参数的，自然也有寄生电感存在，突变的电流意味着di/dt很大，这必然会在寄生电感上面产生高的电压，也就是图中的毛刺。 如何搞定这个毛刺？ 去掉是不可能的，这辈子都不可能，只能降低幅度。 我们在输出端加一个100nF小电容，电路图变为如下：
输出纹波如下：
可以看到，毛刺下降了，总的纹波从250mV下降到了160mV左右，效果是有的。 毛刺还是有点大，怎么办？ 简单啊，再增加一个100nF电容，总共放两个100nf滤波电容，是这样吗？ 仿真一下，发现纹波变成了110mV左右，确实有减小。
所以，我们想要降低毛刺，可以多并联几个100nF的小电容。 想必到这里，应该知道boost后面为什么有大电容也有小电容了吧。 大电容决定了整体纹波的大小（去掉毛刺剩下的），小电容是为了降低毛刺的。 除了毛刺这个问题，我们发现，使用了spice文件构建的电容之后，输入纹波和输出纹波都变大了，而且还是变大不少的。 输入纹波从28mV变到了35mV。 输出纹波从56mV变到了83mV（不算毛刺）。 使用spice文件生成的电容模型的仿真结果肯定是更为准确的，它是厂家提供的，能更真实的还原电容的特性。 我们前面的计算公式是从拓扑结构推出来的，只考虑了电容的容量C和ESR，所以是一个理想的结果。 虽说算出来与实际结果有差距，但是还是有其意义的，至少我们知道了纹波大概在多少mv，我们留好裕量就好了。 那这个裕量留多少？2倍吗？ 比如计算输出滤波电容47uF，但是仿真纹波比50mV大不少，达到了83mV，那我使用100uF的滤波电容，容量提升了2倍，应该可以控制在50mV以内吧。 选用标称值为100uF/10V的MLCC陶瓷电容可以吗？ 答案是：no！no！no！ 陶瓷电容有一个特性，就是容量会随所加的电压发生变化，这个变化很大！！ 这个特性叫直流偏压特性，MLCC有这个特性，铝电解电容没这个。
上图是GRM32ER61A107ME20（100uF/10V）的电容曲线。 我们输出电压是5V，在5V时，这个电容的实际容量只有标称值的50%，也就是说只有50uF左右。 所以，选择100uF/10V是不行的，应该要选择更大容量的电容，比如200uF。或者是2个100uF的电容并联，这样真正的有效容量才会有100uF。 另外一方面，这个是耐压10V的电容，在5V使用时，有效容量只剩下50%，如果输出是7V，容量就只剩下30%了，也就说必须选择更大容量的电容。 或者说选用耐压值更高的电容，这样有效电容量更高。 关于Boost使用陶瓷电容滤波，我们小结一下： 1、我们使用公式计算出的电容量大小，往往是偏小的，真实纹波要比计算值要高一些。 2、MLCC陶瓷电容的直流偏压特性，因此使用时，往往实际容量要比标称值小很多。 3、boost输出会容易产生高频毛刺，需要加小电容降低毛刺。 因此，设计时，真正的电容要比计算的大，纹波要求严格的地方，可能需要4-5倍。 说完了使用陶瓷电容的情况，那使用铝电解电容会怎么样呢？
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