Elektrotechniek en elektronica

Buck- en boost-omvormercalculator

Dimensioneer of controleer de spoel van een buck- of boost-omvormer, schat stroom en uitgangsrimpel en vergelijk capaciteit en vermogen.

Je invoer

Omvormertype

Spoelberekening

Ingangsspanning · V

Gewenste uitgangsspanning · V

Belastingsstroom · A

Frequentie · kHz

Gewenste stroomrimpel / gemiddelde · piek-piek · %

Geschat rendement · %

Capaciteit · µF

Condensator-ESR · mΩ

Toegestane uitgangsrimpel · piek-piek · mV

Ideale CCM-schattingen voor dutycycle en componenten. Rendement past alleen ingangsvermogen, ingangsstroom en totale verliezen aan. Werkelijke spanningsvallen, regelgrenzen en DCM vereisen een apparaatspecifiek model.

Alleen rimpeldimensionering; houd rekening met belastingstransiënten, DC-bias, tolerantie en temperatuur. Volg de eisen van de regelaar voor condensatoren en compensatie.

TI SLVA477 · TI SLVA372

Je resultaten

Dutycycle: —

Inductantie: —

Spoelrimpel · CCM-schatting: —

Ideale gemiddelde spoelstroom: —

Ideale piekstroom van de spoel: —

Ideale effectieve spoelstroom: —

Minimale uitgangscapaciteit · alleen rimpel: —

Geschatte uitgangsrimpel · piek-piek: —

Rimpel door ESR: —

Ingangsstroom: —

Uitgangsvermogen: —

Geschat totaal vermogensverlies: —

Ideale spoelstroom gedurende één schakelperiode

Formule—

Scheid converterrimpel van vermogensberekeningen

Ontwerp of analyseer een ideale verlagende of verhogende vermogensstap in continue geleiding. Schat inductantie, stromen en uitgangsrimpel. Rendement beïnvloedt alleen ingangsvermogen en verlies; het corrigeert de ideale werkcyclus en spoelstroom niet.

Stap voor stap

Kies verlagen of verhogen en ontwerp of analyse. Vul ingang, uitgang, last en schakelfrequentie in.
Vul gewenste stroomrimpel of bestaande inductantie, uitgangscapaciteit, ESR, toegestane spanningsrimpel en aangenomen rendement in.
Controleer geleidingsmodus voordat stroom- en condensatorresultaten worden gebruikt. Vergelijk geschatte rimpel met het doel.

Instellingen en beperkingen

Geleidingsmodus: Het CCM-model vereist een positieve minimale spoelstroom. Op de grens of in discontinue geleiding worden gedetailleerde stroom- en condensatorvoorspellingen verborgen.
Capaciteit en ESR: Capacitieve rimpel en ESR dragen beide bij. Meer capaciteit verwijdert geen te grote ESR-bijdrage.
Rendementsaanname: Rendement bepaalt geschat ingangsvermogen en verlies. Echte werkcyclus, stroompieken en verliezen vereisen apparaatspecifieke controles.

Uitgewerkt voorbeeld

Gebruik het verlagingsvoorbeeld hieronder. De inductantie houdt het model in CCM en voldoet aan de spanningsrimpelgrens.

Voorbeeldinvoer

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

Verwacht resultaat
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

Veel kleinere inductantie kan in analyse buiten CCM vallen. Ontbrekende details duiden dan op een modelbeperking.

Vragen en probleemoplossing

Waarom moeten ingang en uitgang verschillen?

Verlagen vereist ingang boven uitgang; verhogen uitgang boven ingang. Het gereedschap modelleert geen gecombineerde buck-boost-topologie.

Waarom is minimale capaciteit niet beschikbaar?

Controleer geleidingsmodus en ESR. Buiten CCM of wanneer ESR alleen de rimpelruimte verbruikt geeft het model geen capaciteitsoplossing.

Voltooit dit het converterontwerp?

Nee. Controleer schakelgrenzen, spoelverzadiging, condensatorbias, regelkringstabiliteit, opbouw en thermische prestaties met het gekozen apparaat.