El og elektronik

Buck- og boost-omformerberegner

Dimensionér eller kontrollér spolen i en buck- eller boost-omformer, estimér strøm og udgangsrippel og sammenlign kapacitans og effektbehov.

Dine værdier

Omformertype

Spoleberegning

Indgangsspænding · V

Ønsket udgangsspænding · V

Belastningsstrøm · A

Frekvens · kHz

Ønsket strømrippel / middelværdi · top til top · %

Estimeret virkningsgrad · %

Kapacitans · µF

Kondensatorens ESR · mΩ

Tilladt udgangsrippel · top til top · mV

Ideelle CCM-estimater for pulsbredde og komponenter. Virkningsgrad justerer kun indgangseffekt, indgangsstrøm og samlet tab. Reelle spændingsfald, reguleringsgrænser og DCM kræver en komponentspecifik model.

Kun dimensionering for rippel; tag højde for belastningstransienter, DC-forspænding, tolerance og temperatur. Følg regulatorens krav til kondensator og kompensation.

TI SLVA477 · TI SLVA372

Dine resultater

Pulsforhold: —

Induktans: —

Spolerippel · CCM-estimat: —

Ideel gennemsnitlig spolestrøm: —

Ideel maksimal spolestrøm: —

Ideel effektivværdi af spolestrøm: —

Mindste udgangskapacitans · kun rippel: —

Estimeret udgangsrippel · top til top: —

Rippel fra ESR: —

Indgangsstrøm: —

Udgangseffekt: —

Estimeret samlet effekttab: —

Ideel spolestrøm gennem én koblingsperiode

Formel—

Adskil omformerens rippelestimat fra effektberegningen

Dimensionér eller analysér et ideelt sænkende eller hævende effekttrin i kontinuerlig ledning. Anslå induktans, strømme og udgangsrippel. Virkningsgrad påvirker kun indgangseffekt og tab; den retter ikke ideel arbejdscyklus eller spolestrømmodel.

Trin for trin

Vælg sænkende eller hævende omformer og dimensionering eller analyse. Indtast indgang, udgang, last og koblingsfrekvens.
Indtast ønsket strømrippel eller eksisterende induktans, udgangskapacitans, ESR, tilladt spændingsrippel og antaget virkningsgrad.
Kontrollér ledningstilstand før strøm- og kondensatorresultater tolkes. Sammenlign rippelestimatet med målet.

Indstillinger og begrænsninger

Ledningstilstand: CCM-modellen kræver positiv mindste spolestrøm. Ved grænsen eller diskontinuerlig ledning skjules detaljerede strøm- og kondensatorresultater.
Kapacitans og ESR: Både kapacitiv rippel og ESR bidrager. Øget kapacitans fjerner ikke et for stort ESR-bidrag.
Antaget virkningsgrad: Virkningsgraden bestemmer indgangseffekt og tab. Faktisk arbejdscyklus, strømtoppe og tab kræver enhedsspecifik kontrol.

Gennemgået eksempel

Brug sænkningseksemplet nedenfor. Beregnet induktans holder modellen i CCM og opfylder spændingsrippelmålet.

Eksempel på input

Vin = 12 V; Vout = 5 V; Iout = 2 A
fs = 200 kHz; η = 90%; ΔIL / IL,avg = 30%
Cout = 100 µF; ESR = 20 mΩ; ΔVtarget = 50 mV

Forventet resultat
D / L / I / V / P	≈
D	41.666667%
L	24.305556 µH
ΔIL	0.6 A
IL,avg	2 A
IL,pk	2.3 A
IL,rms	2.007486 A
Cout,min	9.868421 µF
ΔVESR	12 mV
ΔVout	15.75 mV
Iin	0.925926 A
Ploss	1.111111 W

I analyse kan langt mindre induktans føre ud af CCM. Manglende detaljer markerer så modellens begrænsning.

Spørgsmål og fejlfinding

Hvorfor skal indgang og udgang være forskellige?

Sænkning kræver indgang over udgang; hævning kræver udgang over indgang. Værktøjet modellerer ikke en kombineret buck-boost-topologi.

Hvorfor mangler mindste kapacitans?

Kontrollér ledningstilstand og ESR. Uden for CCM eller når ESR alene bruger rippelmarginen giver modellen ingen kapacitansløsning.

Fuldfører det omformerdesignet?

Nej. Kontrollér koblingsgrænser, spolemætning, kondensatorbias, reguleringssløjfestabilitet, layout og termisk ydelse for valgt enhed.