Электротехника и электроника

Калькулятор преобразователя buck и boost

Подберите или проверьте дроссель преобразователя buck или boost, оцените ток и пульсации выхода и сравните ёмкость и мощность.

Ваши данные

Тип преобразователя

Расчёт дросселя

Входное напряжение · V

Целевое выходное напряжение · V

Ток нагрузки · A

Частота · kHz

Целевые пульсации тока / среднее · от пика до пика · %

Оценка КПД · %

Ёмкость · µF

ESR конденсатора · mΩ

Допустимые пульсации выхода · от пика до пика · mV

Идеальные CCM-оценки коэффициента заполнения и компонентов. КПД корректирует только входные мощность и ток и суммарные потери. Реальные падения напряжения, пределы управления и DCM требуют модели конкретного устройства.

Расчёт только по пульсациям; учитывайте переходные нагрузки, смещение DC, допуск и температуру. Соблюдайте требования контроллера к конденсаторам и компенсации.

TI SLVA477 · TI SLVA372

Ваши результаты

Коэффициент заполнения: —

Индуктивность: —

Пульсации дросселя · оценка CCM: —

Идеальный средний ток дросселя: —

Идеальный пиковый ток дросселя: —

Идеальный действующий ток дросселя: —

Минимальная выходная ёмкость · только пульсации: —

Оценка пульсаций выхода · от пика до пика: —

Пульсации из-за ESR: —

Входной ток: —

Выходная мощность: —

Оценка суммарных потерь мощности: —

Идеальный ток дросселя за один период переключения

Формула—

Отделяйте пульсации преобразователя от баланса мощности

Подберите или анализируйте идеальный понижающий либо повышающий каскад в непрерывном режиме. Оцените индуктивность, токи и выходные пульсации. КПД влияет только на входную мощность и потери, не корректируя идеальный коэффициент заполнения и модель тока дросселя.

Пошаговая инструкция

Выберите понижение или повышение и подбор или анализ. Введите вход, выход, нагрузку и частоту переключения.
Введите желаемые пульсации тока или имеющуюся индуктивность, выходную ёмкость, ESR, допустимые пульсации напряжения и предполагаемый КПД.
Проверьте режим проводимости перед интерпретацией токов и конденсаторов. Сравните оценку пульсаций с целью.

Настройки и ограничения

Режим проводимости: Модель CCM требует положительного минимального тока дросселя. На границе или в прерывистом режиме подробные токовые и ёмкостные результаты скрываются.
Ёмкость и ESR: Ёмкостные пульсации и ESR участвуют в оценке. Рост ёмкости не устраняет чрезмерный вклад ESR.
Предполагаемый КПД: КПД задаёт входную мощность и потери. Реальное заполнение, пиковые токи и потери требуют проверки конкретного прибора.

Разбор примера

Используйте понижающий пример ниже. Индуктивность удерживает модель в CCM и обеспечивает целевые пульсации напряжения.

Пример исходных данных

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

Ожидаемый результат
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

При анализе существенно меньшая индуктивность может вывести из CCM. Отсутствие подробных результатов означает ограничение модели.

Вопросы и устранение неполадок

Почему вход и выход должны различаться?

Понижение требует входа выше выхода, повышение — выхода выше входа. Совмещённая понижающе-повышающая топология не моделируется.

Почему минимальная ёмкость недоступна?

Проверьте режим и ESR. Вне CCM или если ESR уже исчерпывает допустимые пульсации модель не даёт решения для ёмкости.

Это завершает разработку преобразователя?

Нет. Проверьте пределы ключа, насыщение дросселя, смещение конденсатора, устойчивость петли, разводку и тепловые параметры выбранного прибора.