Frecuencia de resonancia propia de MLCC en el circuito convertidor Buck

Creo que no debería haber problemas de inestabilidad siempre que la frecuencia de resonancia de la combinación de inductor/condensador esté muy por encima o por debajo de 1 MHz.

La estabilidad depende principalmente del comportamiento del circuito dentro del ancho de banda del lazo de control y ligeramente por encima. Como dice otra respuesta, un parámetro clave es el margen de fase del bucle de control. Esto se mide en la frecuencia donde la ganancia de bucle abierto pasa por la unidad.

Esta frecuencia es generalmente mucho más baja que la frecuencia de conmutación del regulador, por lo general hasta 10x, por lo tanto, alrededor de 100 kHz en su ejemplo (pero lea su hoja de datos y analice su diseño para averiguar qué es en su circuito particular).

Editar: debo agregar que el capacitor de salida también es importante para suavizar la ondulación de la forma de onda de conmutación. Este es un tema aparte de la estabilidad del lazo de control. Como dice otra respuesta, la forma de onda de conmutación contendrá armónicos muy por encima de la frecuencia fundamental, por lo que es probable que desee incluir algunos condensadores de valor más bajo, SRF más alto, en paralelo con su MLCC de 47 uF para tratar con esos componentes.

Está bien para frecuencias por debajo de 1 MHz pero, debido a que el PWM es una forma de onda de conmutación rápida, habrá armónicos hasta varios cientos de MHz. Aquellos armónicos que sean más altos que la frecuencia de resonancia propia de la serie de capacitores serán progresivamente menos atenuados.

Esto podría significar un voltaje de salida ruidoso y que emite EMI.

Los criterios críticos de selección deben considerar tanto la atenuación del rizado de las relaciones de impedancia de (ESR + Xc) con (DCR + XL) como el margen de fase.

El margen de fase debe ser de al menos 45 grados para evitar un timbre sustancial después de cargas transitorias. La Q en la frecuencia de cruce debe reducirse para evitar grandes excursiones de fase. Si su SRF es demasiado bajo en relación con la frecuencia de conmutación, el margen de fase se verá comprometido. Una ESR más alta puede aliviar esto, lo que reduce Q y mejora el margen de fase a expensas de más ondulación.

Aquí hay un ejemplo de lo que quise decir.

Tenga en cuenta que el SRF a 1 MHz no tiene un efecto negativo en la respuesta a 1 MHz, pero la elección de 47 uH ahora con un estrangulador de 2 uH provoca una resonancia grave cerca de 37 KHz con una ganancia de 20 dB y, por lo tanto, un margen de fase muy pobre con el alto Q resultante de 10.

Por lo tanto, el valor de LC y el Q determinado por la relación X(f)/(DCR+ESR) son mucho más críticos que el SRF de C.