出力コンデンサ C_OUT の選定には注意が必要です。出力コンデンサは、定常状態の出力電圧リップル、ループ安定性、負荷電流過渡時における電圧オーバーシュート / アンダーシュートに直接影響するからです。

出力リップルは、基本的に 2 つの部分で構成されます。1つは、出力コンデンサの等価直列抵抗（ESR）を流れるインダクタ リップル電流に起因する成分です。

式 12.

もう1つは、出力コンデンサを充電および放電するインダクタ リップル電流に起因する成分です。

式 13.

電圧リップルの 2 つの部品は同相ではなく、実際のピーク ツー ピーク リップルは 2 つのピークの合計よりも小さくなります。

通常、大電流ステップや高速スルーレートといった厳しい電圧レギュレーションが必要とされるシステムでは、出力容量は過渡性能の仕様によって制限されます。大きな負荷が高速で増大すると、出力コンデンサは、インダクタ電流が適切なレベルに増加できるまで必要な電荷を供給します。レギュレータの制御ループは、通常は出力電圧低下に応答するために 3 クロック サイクル以上が必要です。出力容量は、3 クロック サイクルの電流差分を供給し、指定した範囲内での出力電圧を一定に保持するのに十分な大きさがなければなりません。式 14 に、指定の出力アンダーシュートに必要な最小出力容量を示します。大きな負荷が急激に減少すると、出力コンデンサはインダクタに蓄積されたエネルギーを吸収します。キャッチ ダイオードは電流をシンクできないため、インダクタに蓄積されたエネルギーは出力電圧のオーバーシュートを引き起こします。式 15 では、電圧オーバーシュートを指定範囲内に保持するために必要な最小容量を計算しています。

式 14.

式 15.

ここで、

• K_IND = インダクタ リップル電流のリップル比 (Δi_L / I_OUT)
• I_OL = 負荷過渡時の Low レベル出力電流
• I_OH = 負荷過渡時の High レベル出力電流
• V_US = 目標出力電圧アンダーシュート
• V_OS = 目標出力電圧オーバーシュート

この設計例では、目標出力リップルは 50mV です。ΔV_{OUT_ESR} = ΔV_{OUT_C} = 50mV と仮定し、K_IND = 0.4 を選択しています。式 12 では最大 35.7mΩ の ESR が発生し、式 13 では 7μF 以上の C_OUT が発生します。この設計の目標オーバーシュート / アンダーシュートは、V_US = V_OS = 5% × V_OUT = 250mV です。C_OUT は、式 14 と 式 15 によってそれぞれ 75.6μF 以上および 30.8μF 以上になるように計算できます。要約すると、出力コンデンサに対する最も厳格な条件は 75.6μF です。ESR 5mΩ の 47μF、16V、X7R セラミック コンデンサを 2 個並列に使用します。