Électricité et électronique

Calculateur de convertisseur buck et boost

Dimensionnez ou vérifiez l’inductance d’un convertisseur buck ou boost, estimez le courant et l’ondulation de sortie et comparez capacité et puissance.

Vos valeurs

Type de convertisseur

Calcul de l’inductance

Tension d’entrée · V

Tension de sortie visée · V

Courant de charge · A

Fréquence · kHz

Ondulation de courant visée / moyenne · crête à crête · %

Rendement estimé · %

Capacité · µF

ESR du condensateur · mΩ

Ondulation de sortie admise · crête à crête · mV

Estimations CCM idéales du rapport cyclique et des composants. Le rendement ajuste uniquement puissance et courant d’entrée et pertes totales. Les chutes réelles, limites de commande et DCM exigent un modèle propre au composant.

Dimensionnement pour l’ondulation seule ; prévoyez les transitoires de charge, la polarisation continue, la tolérance et la température. Suivez les exigences du contrôleur pour les condensateurs et la compensation.

TI SLVA477 · TI SLVA372

Vos résultats

Rapport cyclique: —

Inductance: —

Ondulation d’inductance · estimation CCM: —

Courant moyen idéal dans l’inductance: —

Courant de crête idéal dans l’inductance: —

Courant efficace idéal dans l’inductance: —

Capacité minimale de sortie · ondulation seule: —

Ondulation de sortie estimée · crête à crête: —

Ondulation due à l’ESR: —

Courant d’entrée: —

Puissance de sortie: —

Perte totale de puissance estimée: —

Courant idéal de l’inductance sur une période de commutation

Formule—

Séparez ondulation du convertisseur et bilan de puissance

Concevez ou analysez un étage idéal abaisseur ou élévateur en conduction continue. Estimez inductance, courants et ondulation de sortie. Le rendement affecte uniquement puissance d'entrée et pertes ; il ne corrige ni rapport cyclique idéal ni modèle du courant d'inductance.

Étape par étape

Choisissez abaisseur ou élévateur et conception ou analyse. Saisissez entrée, sortie, charge et fréquence de commutation.
Saisissez ondulation de courant cible ou inductance existante, capacité de sortie, ESR, ondulation de tension autorisée et rendement supposé.
Vérifiez le mode de conduction avant d'interpréter courants et condensateurs. Comparez ondulation estimée et cible.

Réglages et limites

Mode de conduction: Le modèle CCM exige un minimum positif du courant d'inductance. À la frontière ou en conduction discontinue, les prévisions détaillées de courant et de condensateur sont masquées.
Capacité et ESR: Ondulation capacitive et ESR contribuent toutes deux. Augmenter la capacité ne supprime pas une contribution ESR excessive.
Rendement supposé: Le rendement fixe puissance d'entrée et pertes. Rapport cyclique réel, pointes de courant et pertes exigent des vérifications propres au composant.

Exemple détaillé

Utilisez l'exemple abaisseur ci-dessous. L'inductance calculée maintient CCM et respecte l'ondulation de tension cible.

Données d'exemple

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

Résultat attendu
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

En analyse, une inductance beaucoup plus petite peut quitter CCM. Les détails absents indiquent alors la limite du modèle.

Questions et dépannage

Pourquoi entrée et sortie doivent-elles différer ?

L'abaisseur exige entrée supérieure à sortie ; l'élévateur, sortie supérieure à entrée. L'outil ne modélise pas une topologie abaisseuse-élévatrice combinée.

Pourquoi la capacité minimale est-elle indisponible ?

Vérifiez conduction et ESR. Hors CCM, ou si ESR consomme seule la marge d'ondulation, ce modèle n'a pas de solution de capacité.

Cela achève-t-il la conception du convertisseur ?

Non. Vérifiez limites de commutation, saturation d'inductance, polarisation des condensateurs, stabilité de boucle, implantation et comportement thermique du composant.