在当今电子元件市场中，电容器的种类琳琅满目，给电源电路设计者在挑选输入输出电容时带来了不小的挑战。本文旨在深入探讨如何科学地选择电源电路中的输入输出电容，并介绍相关的计算方法。若有任何疑问或建议，敬请各位同仁不吝赐教。
1. 电源电路中电容器的常见类型及其特性
下面将详细介绍几种在电源电路中广泛应用的电容器类型及其主要特性，供大家参考借鉴。
2. 输入电容的选择与计算方法
输入电容和输出电容是构成电源电路的核心组件。
以BUCK 变换电路为例，由于上管以特定的频率进行开关操作，因此BUCK电路的输入电流呈现出非连续性。这种特性要求输入电容不仅要能够向降压变换器提供交流电流，还需稳定维持直流电压水平。
a. 电流参数的计算方法
Buck电路中输入电容纹波电流的有效值计算方法的推导过程如下：
根据上图所示的关系可得：
由Vo=D*Vin和能量守恒定律可得：
将（1-1）和（1-3）代入（1-2）中可得：
根据有效值的定义可得：
通过上述公式可以得出，当V_o=0.5V_in 即占空比D=0.5时，输入电容纹波电流达到最大值：
因此，为了简化计算过程，可以选择RMS额定电流大于最大负载电流一半的输入电容器。
b.电压参数的计算方法同时，输入电容的容值也会对转换器的输入电压纹波产生影响。在一个周期内，电容的充电电荷量和放电电荷量必然相等。为了简化计算，我们可以重点分析充电过程（即上管断开时，对输入电容进行充电的情况），因为此时充电电流等于输入电流，即Iin。根据电荷量计算公式可得：
将（1-3）和（1-5）代入（1-4）中可得到电压纹波电压计算公式：
当带入之前讨论的最不利情况Vo=0.5Vin后，得到：
由于实际使用的电容并非理想元件，必然存在一些寄生参数。如果考虑ESR的影响，分析过程如下
当上管断开时，ESR上面产生的压降是恒定的，为：
当上管导通时，ESR上产生的最大压降为：
则一个周期的ESR电压纹波电压为：
已知
将（1-7）和（1-8）代入（1-6）得到由ESR带来的输入电压纹波为：
对于输入电容的种类选择，一般建议采用X5R、X7R陶瓷介质的MLCC。这类电容具有成本低廉、温度系数较低（-/+15%左右）等优点，即单位温度的变化对电容容值的影响较小。再根据上述计算公式，根据对输入电压的纹波要求（一般不超过最大输入电压的10%），确定所需电容容值及其RMS额定电流。此外，在选择时还需注意电容的耐压值必须高于最大输入电压。