电源电路使用，大量的电容器
　　典型的 DC-DC 降压转换器使用以下电容器（见图 2）：
　　输出电容器：平滑负载瞬变期间的输出电压纹波和电源负载电流。一般使用几十μF到100μF的大电容。
　　输入电容：除了稳定输入电压外，还起到瞬时供给输入电流的作用。一般使用几μF到几十μF。
　　旁路电容器：吸收操作产生的噪声和其他电路的噪声。一般使用0.01μF至0.1μF。　　补偿电容：确保反馈环路的相位裕度并防止振荡。通常使用数百 pF 或数十 nF。一些开关 IC 内置了。

　　图 2. 典型降压稳压器中使用的电容器。
　　减少电容的最佳方法是重点减少输出电容器。接下来探讨减少输出电容的策略，然后是减少旁路电容器需求以及在某种程度上减少输入电容器的解决方案。
　　提高开关频率以减少输出电容　　图 3a 显示了典型的电流模式降压转换器框图，其中阴影区域表示反馈环路和补偿电路。

　　图 3. 典型降压稳压器的框图 (a) 和典型反馈特性 (b)。　　反馈环路的特性如图 3b 所示。环路增益为 0 dB（增益 = 1）时的频率称为交叉频率 (fC)。交叉频率越高，调节器的负载阶跃响应越好。例如，图 4 显示了支持负载电流从 1 A 快速增加至 5 A 的稳压器的负载阶跃响应。结果显示交叉频率为 20 kHz 和 50 kHz，分别导致 60 mV 和 32 mV 压差。

　　图 4. 比较降压稳压器在两个交叉频率下的负载阶跃响应。
　　从表面上看，增加交叉频率看起来是一个简单的选择：通过最小化输出电压降来改善负载阶跃响应，因此可以减少输出电容器。然而，提高交叉频率会带来两个问题。首先，需要确保反馈环路有足够的相位裕度以防止振荡。通常，在交叉频率处需要45°或更大（优选60°或更大）的相位裕度。　　另一个问题是开关频率 (fSW) 和 fc 之间的关系。如果它们的幅度相似，负反馈可能会对输出电压纹波做出响应，从而威胁稳定运行。作为指导，请将交叉频率设置为开关频率的五分之一（或更少），如图 5 所示。

　　图 5. 如果开关频率和控制环路交叉频率太接近，负反馈可能会对输出电压纹波做出响应。最好将交叉频率保持在开关频率的五分之一以下。
　　为了提高交叉频率，您还必须提高开关频率，这反过来又会导致顶部和底部 FET 的开关损耗更高，从而降低转换效率并产生额外的热量。电容上的任何节省都会被额外散热组件的复杂性所抵消：散热片、风扇或额外的电路板空间。　　高频工作时能否保持高效率？答案是肯定的。Analog Devices 的许多 Power by Linear稳压器 IC 都采用独特的 FET 控制来实现这一点，即使在较高的开关频率下也能保持高效率（图 6）。

　　图 6. 线性稳压器与竞争产品的对比。在典型的调节器中，当开关频率升高时，效率会下降。ADI Power by Linear 稳压器可以在非常高的工作频率下保持高效率，从而可以使用更小值的输出电容器。
　　例如，LT8640S 6 A 输出降压稳压器在整个负载范围（0.5 A 至 6 A）内保持高于 90% 的效率，同时工作频率为 2 MHz（12 V 输入和 5 V 输出）。　　该稳压器还通过减少电感器电流纹波 (ΔIL) 来降低电容要求，从而降低输出纹波电压 (ΔVOUT)，如图 7 所示。同样，可以使用更小的电感器。

　　图 7. 提高开关频率以减小电容器和电感器尺寸。　　通过提高开关频率，可以提高交叉频率，从而改善负载阶跃响应和负载调节，如图 8 所示。

　　图 8. 开关频率的增加可改善负载阶跃响应。