El och elektronik

Buck- och boost-omvandlarkalkylator

Dimensionera eller kontrollera induktorn i en buck- eller boost-omvandlare, uppskatta ström och utgångsrippel samt jämför kapacitans och effektbehov.

Dina värden

Omvandlartyp

Induktorberäkning

Inspänning · V

Önskad utspänning · V

Lastström · A

Frekvens · kHz

Önskat strömrippel / medelvärde · topp till topp · %

Uppskattad verkningsgrad · %

Kapacitans · µF

Kondensatorns ESR · mΩ

Tillåtet utgångsrippel · topp till topp · mV

Ideala CCM-uppskattningar för pulsbredd och komponenter. Verkningsgraden justerar endast ineffekt, inström och total förlust. Verkliga spänningsfall, reglergränser och DCM kräver en komponentspecifik modell.

Endast dimensionering för rippel; ta hänsyn till lasttransienter, DC-bias, tolerans och temperatur. Följ regulatorns krav på kondensator och kompensation.

TI SLVA477 · TI SLVA372

Dina resultat

Pulskvot: —

Induktans: —

Induktorrippel · CCM-uppskattning: —

Ideal genomsnittlig induktorström: —

Ideal toppström i induktorn: —

Idealt effektivvärde av induktorström: —

Minsta utgångskapacitans · endast rippel: —

Uppskattat utgångsrippel · topp till topp: —

Rippel från ESR: —

Ingångsström: —

Utgångseffekt: —

Uppskattad total effektförlust: —

Ideal induktorström under en kopplingsperiod

Formel—

Skilj omvandlarens rippeluppskattning från effektberäkningen

Dimensionera eller analysera ett idealt ned- eller uppomvandlande effektsteg i kontinuerlig ledning. Uppskatta induktans, strömmar och utgångsrippel. Verkningsgrad påverkar bara ingångseffekt och förlust; den korrigerar inte ideal arbetscykel eller induktorström.

Steg för steg

Välj ned- eller uppomvandling och dimensionering eller analys. Ange ingång, utgång, last och switchfrekvens.
Ange önskat strömrippel eller befintlig induktans, utgångskapacitans, ESR, tillåtet spänningsrippel och antagen verkningsgrad.
Kontrollera ledningsläge innan ström- och kondensatorresultat tolkas. Jämför uppskattat rippel med målet.

Inställningar och begränsningar

Ledningsläge: CCM-modellen kräver positiv lägsta induktorström. Vid gränsen eller diskontinuerlig ledning döljs detaljerade ström- och kondensatorresultat.
Kapacitans och ESR: Både kapacitivt rippel och ESR bidrar. Större kapacitans tar inte bort ett för stort ESR-bidrag.
Antagen verkningsgrad: Verkningsgraden bestämmer ingångseffekt och förlust. Verklig arbetscykel, strömtoppar och förlust kräver enhetsspecifika kontroller.

Genomgånget exempel

Använd nedomvandlingsexemplet nedan. Beräknad induktans håller modellen i CCM och uppfyller spänningsrippelmålet.

Exempel på indata

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

Förväntat 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 analysläge kan mycket lägre induktans ge drift utanför CCM. Saknade detaljresultat visar då modellbegränsningen.

Frågor och felsökning

Varför måste ingång och utgång skilja sig?

Nedomvandling kräver ingång över utgång, uppomvandling utgång över ingång. Verktyget modellerar inte en kombinerad buck-boost-topologi.

Varför saknas minsta kapacitans?

Kontrollera ledningsläge och ESR. Utanför CCM eller när ESR ensamt upptar rippelmarginalen saknar modellen kapacitanslösning.

Blir omvandlarkonstruktionen färdig med detta?

Nej. Kontrollera switchgränser, induktormättnad, kondensatorbias, reglerkretsstabilitet, layout och värmeprestanda för vald enhet.