Elektro og elektronikk

Buck- og boost-omformer-kalkulator

Dimensjoner eller kontroller spolen i en buck- eller boost-omformer, estimer strøm og utgangsrippel, og sammenlign kapasitet og effektbehov.

Dine verdier

Omformertype

Spoleberegning

Inngangsspenning · V

Ønsket utgangsspenning · V

Laststrøm · A

Frekvens · kHz

Ønsket strømrippel / middelverdi · topp til topp · %

Estimert virkningsgrad · %

Kapasitans · µF

Kondensatorens ESR · mΩ

Tillatt utgangsrippel · topp til topp · mV

Ideelle CCM-estimater for pulsbredde og komponenter. Virkningsgrad justerer kun inngangseffekt, inngangsstrøm og samlet tap. Reelle spenningsfall, reguleringsgrenser og DCM krever en komponentspesifikk modell.

Kun dimensjonering for rippel; ta høyde for lasttransienter, DC-forspenning, toleranse og temperatur. Følg regulatorens krav til kondensator og kompensasjon.

TI SLVA477 · TI SLVA372

Dine resultater

Pulsforhold: —

Induktans: —

Spolerippel · CCM-estimat: —

Ideell gjennomsnittlig spolestrøm: —

Ideell maksimal spolestrøm: —

Ideell effektivverdi av spolestrøm: —

Minste utgangskapasitans · kun rippel: —

Estimert utgangsrippel · topp til topp: —

Rippel fra ESR: —

Inngangsstrøm: —

Utgangseffekt: —

Estimert samlet effekttap: —

Ideell spolestrøm gjennom én svitsjeperiode

Formel—

Skill omformerens rippelanslag fra effektberegningen

Dimensjoner eller analyser et ideelt ned- eller oppkonverterende effekttrinn i kontinuerlig ledning. Anslå induktans, strømmer og utgangsrippel. Virkningsgrad påvirker bare inngangseffekt og tap; den korrigerer ikke ideell driftssyklus eller spolestrømmodell.

Trinn for trinn

Velg ned- eller oppkonvertering og dimensjonering eller analyse. Legg inn inngang, utgang, last og svitsjefrekvens.
Legg inn ønsket strømrippel eller eksisterende induktans, utgangskapasitans, ESR, tillatt spenningsrippel og antatt virkningsgrad.
Kontroller ledningsmodus før du tolker strøm- og kondensatorresultater. Sammenlign anslått rippel med målet.

Innstillinger og begrensninger

Ledningsmodus: CCM-modellen krever positiv minste spolestrøm. På grensen eller ved diskontinuerlig ledning skjules detaljerte strøm- og kondensatoranslag.
Kapasitans og ESR: Både kapasitiv rippel og ESR inngår i anslaget. Økt kapasitans kan ikke fjerne et for stort ESR-bidrag.
Forutsatt virkningsgrad: Virkningsgrad bestemmer anslått inngangseffekt og tap. Faktisk driftssyklus, strømtopper og tap må kontrolleres for enheten.

Gjennomgått eksempel

Bruk nedkonverteringseksemplet nedenfor. Beregnet induktans holder modellen i CCM og oppfyller spenningsrippelmålet.

Eksempel på inndata

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 analysemodus kan mye mindre induktans gi drift utenfor CCM. Manglende detaljerte resultater viser da modellens begrensning.

Spørsmål og feilsøking

Hvorfor må inngang og utgang være ulike?

Nedkonvertering krever inngang over utgang; oppkonvertering krever utgang over inngang. Verktøyet modellerer ikke en kombinert ned- og oppkonverterer.

Hvorfor mangler minste kapasitans?

Kontroller ledningsmodus og ESR. Utenfor CCM, eller når ESR alene bruker rippelmarginen, gir modellen ingen kapasitansløsning.

Er omformerdesignet ferdig med dette?

Nei. Kontroller svitsjegrenser, spolemetning, kondensatorbias, reguleringssløyfestabilitet, oppsett og termisk ytelse for valgt enhet.