探讨输出电压保持时间与电容容量的关系

输出电压保持时间是指当电源回路的输入部被停止供电后,输出电压的保持时间。微处理器或RAM等的Backup电路也是电压保持电路。

依据电压保持时间来选用诸如大容量的电容或锂电池。至于电容，其容量与电压保持时间有很大的关系。此次介绍输出电压保持时间与电容容量的关系。

原理

若要保持输出电压，输出电容就须蓄能。然而当有负载连接输出时，输出电容储存的能量总会以负载电流的形式被释放。这个放电特性是由C x R 的时间常数决定的,电压保持时间也同样受此影响。在升压电路中，当输出时间短且不考虑输出电压下降的情况时，可以用增大输出电容的容量这种简单的方法解决。为了避免出现输出电压降低的情况，可加大输入电容的容量。

如果当外部的电源供电停止时，输入电容可给相邻的元器件供电，使可以正常工作，电路输出电压也不会下降。

电容单位时间内的蓄电量，可由下式表示。

公式表明，储能主要依存于电容的外加电压和电容的容量值.

计算示例

VIN=5.0V, VOUT=3.3V,IOUT=0.15A,η=0.8

Output Voltage holding time (t):0.07s

首先,求出输出功率(WOUT).

WOUT=VOUT×IOUT=3.3×0.15=0.495[W]

其次,为了保持0.495W的输出功率，可求出相应的输入功率。

WOUT= 0.495 [W].

WIN=WOUT÷η=0.495÷0.8=0.61875≒0.62[W]

通过下式求出能够满足输入功率要求的输入电容的容值。

将“VIN=5.0〔V〕，WIN=0.62〔W〕，t=0.07s”代入上式。

因此，当CIN= 30 [mF]或更高时，在外部电源供电停止后，输出电压可保持0.07秒以上。

电路图

* 变换率是指定额负载时的效率，用百分比表示。