低压大电流是DC/DC电源应用的趋势，然而动态响应是电源设计一个关键性指标。本文将分析Buck电路动态响应影响因素。欢迎大家检查和指教。
一、等效模型
1.1从轻载到重载
当ΔI>0时，电感电流不能突变，电容放电。
放电电流流过ESR，并在ESR上产生压降。UESR的大小由ΔI和ESR共同决定的。
放电电流斜率在ESL上产生压降。UESL的大小由ΔI/Δt和ESL共同决定。
1.2从重载到轻载
当ΔI<0时，电感电流不能突变，电容充电。
充电电流流过ESR，并在ESR上产生压降。UESR的大小由ΔI和ESR共同决定的。
充电电流斜率在ESL上产生压降。UESL的大小由ΔI/Δt和ESL共同决定。
二、仿真问题
2.1为什么输出电压过冲和跌落的峰值是不一样的？
2.1.1仿真条件
仿真参数
参数值
L
220nH
ESR
0
ESL
0
C
2000uF
ΔI
100A
Δt
1uS
fs
500kHz
2.1.2仿真结果
以上四张仿真图形分别对应以下四种不同直流电阻Rdc下的过充和跌落电压
（a）Rdc=0 （b）Rdc=5mΩ （c）Rdc=10mΩ （d）Rdc=15mΩ
Rdc
Uo最大值/V
Uo最小值/V
过冲电压/V
跌落电压/V
0
1.202
0.843
0.202
0.157
5mΩ
1.183
0.839
0.183
0.161
10mΩ
1.155
0.835
0.155
0.165
15mΩ
1.150
0.831
0.150
0.169
2.1.3仿真小结
以上仿真结果在不同输出电感的Rdc下，过冲电压和跌落电压不一样。可能原因之一是：输出电流跳变前后，电感电流有效值是不一样的。那么，在电感电阻Rdc上产生的压降也是不一样的。
2.2为什么输出电压过冲和跌落时会出现一个很大的尖峰？
2.2.1仿真条件
仿真参数
参数值
L
220nH
Rdc
0
ESL
0
C
2000uF
ΔI
100A
Δt
1uS
fs
500kHz
2.2.2仿真结果
以上四张仿真图形分别对应以下四种不同电容ESR下的过充和跌落电压
（a）ESR=0.5mΩ （b）ESR=1mΩ （c）ESR=2mΩ （d）ESR=4mΩ
ESR
Uo最大值/V
Uo最小值/V
过冲电压/V
跌落电压/V
0.5mΩ
1.200
0.843
0.200
0.157
1mΩ
1.195
0.819
0.195
0.181
2mΩ
1.244
0.724
0.244
0.276
4mΩ
1.405
0.702
0.405
0.298
2.2.3仿真小结
通过从上面图2仿真波形可以看出，当输出滤波电容存在较大的ESR时，负载电流突然上升，导致输出电压存在一个下降尖峰。ESR越大，尖峰越明显。
2.3为什么不同ESL对输出电压过冲或跌落影响不大？
2.3.1仿真条件
仿真参数
参数值
L
220nH
Rdc
0
ESR
0
C
2000uF
ΔI
100A
Δt
1uS
fs
500kHz
2.3.2仿真结果
以上四张仿真图形分别对应以下四种不同ESL下的过充和跌落电压
（a）ESL=10nH （b）ESL=10nH （c）ESL=40nH （d）ESL=80nH
ESL
Uo最大值/V
Uo最小值/V
过冲电压/V
跌落电压/V
10nH
1.200
0.843
0.200
0.157
20nH
1.200
0.843
0.200
0.157
40nH
1.200
0.843
0.200
0.157
80nH
1.200
0.843
0.200
0.157
2.3.3仿真小结
通过从上面仿真波形可以看出，当输出滤波电容存在ESL时，负载电流突然上升，输出电压波形变化不大。说明此时的ESL较小，也说明此时负载电流变化率不大。
总结：
在Buck低压大电流电源的动态响应问题上，输出滤波电容的等效电阻ESR对过充电压和跌落电压影响较大。因为，负载变化瞬间，电容快速充放电。ESR上产生的压降不可避免。目前工艺，固态电容具有较低的ESR，可有效减小尖峰电压。
忽略电容ESR造成的影响，输出电压过冲和跌落的幅值，主要受到电容容量，电感大小，闭环程序的影响。
多相并联电源在发生负载突变的情况时，多相电源相位相同比多相移相有更小的跌落电压。