Elettricità ed elettronica

Calcolatore per convertitore buck e boost

Dimensiona o verifica l’induttore di un convertitore buck o boost, stima corrente e ondulazione d’uscita e confronta capacità e potenza.

I tuoi dati

Tipo di convertitore

Calcolo dell’induttore

Tensione d’ingresso · V

Tensione d’uscita desiderata · V

Corrente di carico · A

Frequenza · kHz

Ondulazione di corrente desiderata / media · picco-picco · %

Rendimento stimato · %

Capacità · µF

ESR del condensatore · mΩ

Ondulazione d’uscita ammessa · picco-picco · mV

Stime CCM ideali di ciclo di lavoro e componenti. Il rendimento regola solo potenza e corrente d’ingresso e perdite totali. Cadute reali, limiti di controllo e DCM richiedono un modello del dispositivo.

Dimensionamento solo per l’ondulazione; considera transitori di carico, polarizzazione CC, tolleranza e temperatura. Segui i requisiti del controllore per condensatori e compensazione.

TI SLVA477 · TI SLVA372

I tuoi risultati

Duty cycle: —

Induttanza: —

Ondulazione dell’induttore · stima CCM: —

Corrente media ideale dell’induttore: —

Corrente di picco ideale dell’induttore: —

Corrente efficace ideale dell’induttore: —

Capacità minima d’uscita · solo ondulazione: —

Ondulazione d’uscita stimata · picco-picco: —

Ondulazione dovuta all’ESR: —

Corrente d’ingresso: —

Potenza d’uscita: —

Perdita totale di potenza stimata: —

Corrente ideale dell’induttore in un periodo di commutazione

Formula—

Separa l'ondulazione del convertitore dal bilancio di potenza

Progetta o analizza uno stadio ideale riduttore o elevatore in conduzione continua. Stima induttanza, correnti e ondulazione d'uscita. Il rendimento influisce solo su potenza d'ingresso e perdite; non corregge ciclo utile ideale o modello di corrente dell'induttore.

Passo dopo passo

Scegli riduttore o elevatore e progetto o analisi. Inserisci ingresso, uscita, carico e frequenza di commutazione.
Inserisci ondulazione di corrente desiderata o induttanza esistente, capacità d'uscita, ESR, ondulazione di tensione ammessa e rendimento ipotizzato.
Controlla il modo di conduzione prima di interpretare correnti e condensatori. Confronta ondulazione stimata e obiettivo.

Impostazioni e limiti

Modo di conduzione: Il modello CCM richiede una corrente minima dell'induttore positiva. Al confine o in conduzione discontinua le previsioni dettagliate di corrente e condensatori sono nascoste.
Capacità ed ESR: Contribuiscono sia ondulazione capacitiva sia ESR. Più capacità non elimina un contributo ESR eccessivo.
Rendimento ipotizzato: Il rendimento determina potenza d'ingresso e perdite. Ciclo reale, picchi e perdite richiedono verifiche specifiche del dispositivo.

Esempio pratico

Usa l'esempio riduttore. L'induttanza calcolata mantiene CCM e rispetta l'obiettivo di ondulazione di tensione.

Dati di esempio

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

Risultato atteso
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

In analisi, un'induttanza molto inferiore può uscire da CCM. Risultati dettagliati assenti indicano il limite del modello.

Domande e risoluzione dei problemi

Perché ingresso e uscita devono differire?

Il riduttore richiede ingresso sopra uscita; l'elevatore uscita sopra ingresso. Non si modella una topologia riduttrice-elevatrice combinata.

Perché la capacità minima non è disponibile?

Controlla conduzione ed ESR. Fuori CCM o se ESR esaurisce da sola il margine di ondulazione, il modello non dà una soluzione di capacità.

Questo completa il progetto del convertitore?

No. Verifica limiti degli interruttori, saturazione dell'induttore, polarizzazione dei condensatori, stabilità dell'anello, disposizione e prestazioni termiche del dispositivo.