Elektrik ve elektronik

Buck ve Boost Dönüştürücü Hesaplayıcı

Buck veya boost dönüştürücünün bobinini boyutlandırın ya da kontrol edin, akımı ve çıkış dalgalanmasını tahmin edip kapasite ve güç ihtiyaçlarını karşılaştırın.

Girdiğiniz değerler

Dönüştürücü türü

Bobin hesabı

Giriş gerilimi · V

Hedef çıkış gerilimi · V

Yük akımı · A

Frekans · kHz

Hedef akım dalgalanması / ortalama · tepeden tepeye · %

Tahmini verim · %

Kapasite · µF

Kondansatör ESR değeri · mΩ

İzin verilen çıkış dalgalanması · tepeden tepeye · mV

İdeal CCM görev oranı ve bileşen tahminleri. Verim yalnızca giriş gücünü, giriş akımını ve toplam kaybı düzeltir. Gerçek gerilim düşümleri, kontrol sınırları ve DCM, cihaza özel model gerektirir.

Yalnızca dalgalanma boyutlandırması; geçici yükleri, DC kutuplamayı, toleransı ve sıcaklığı dikkate alın. Kontrolcünün kondansatör ve kompanzasyon gereksinimlerine uyun.

TI SLVA477 · TI SLVA372

Sonuçlarınız

Görev oranı: —

Endüktans: —

Bobin dalgalanması · CCM tahmini: —

İdeal ortalama bobin akımı: —

İdeal tepe bobin akımı: —

İdeal etkin bobin akımı: —

En küçük çıkış kapasitesi · yalnızca dalgalanma: —

Tahmini çıkış dalgalanması · tepeden tepeye: —

ESR kaynaklı dalgalanma: —

Giriş akımı: —

Çıkış gücü: —

Tahmini toplam güç kaybı: —

Bir anahtarlama dönemi boyunca ideal bobin akımı

Formül—

Dönüştürücü dalgalanmasını güç hesabından ayırın

Sürekli iletimde ideal alçaltıcı veya yükseltici güç katını tasarlayın ya da analiz edin. Endüktansı, akımları ve çıkış dalgalanmasını tahmin edin. Verim yalnız giriş gücünü ve kaybı etkiler; ideal görev oranını veya bobin akımını düzeltmez.

Adım adım

Alçaltıcı veya yükselticiyi ve tasarım veya analizi seçin. Giriş, çıkış, yük ve anahtarlama frekansını girin.
Hedef akım dalgalanmasını veya mevcut endüktansı, çıkış kapasitansını, ESR, izin verilen gerilim dalgalanmasını ve varsayılan verimi girin.
Akım ve kondansatör sonuçlarından önce iletim modunu kontrol edin. Tahmini dalgalanmayı hedefle karşılaştırın.

Ayarlar ve sınırlar

İletim modu: CCM modeli pozitif minimum bobin akımı gerektirir. Sınırda veya kesintili iletimde ayrıntılı akım ve kondansatör tahminleri gizlenir.
Kapasitans ve ESR: Kapasitif dalgalanma ve ESR birlikte katkı verir. Daha fazla kapasitans aşırı ESR katkısını gidermez.
Verim varsayımı: Verim giriş gücünü ve kaybı belirler. Gerçek görev oranı, akım tepeleri ve kayıplar cihaza özel kontrol gerektirir.

Uygulamalı örnek

Aşağıdaki alçaltıcı örneğini kullanın. Hesaplanan endüktans CCM içinde kalır ve gerilim dalgalanması hedefini karşılar.

Örnek girdi

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

Beklenen sonuç
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

Analizde çok küçük endüktans CCM dışına çıkabilir. Ayrıntıların eksik olması model sınırını gösterir.

Sorular ve sorun giderme

Giriş ve çıkış neden farklı olmalı?

Alçaltıcı girişin çıkıştan yüksek olmasını, yükseltici çıkışın girişten yüksek olmasını gerektirir. Birleşik alçaltıcı-yükseltici topoloji modellenmez.

Minimum kapasitans neden yok?

İletimi ve ESR kontrol edin. CCM dışında veya ESR tek başına dalgalanma payını tükettiğinde model kapasitans çözümü vermez.

Bu dönüştürücü tasarımını tamamlar mı?

Hayır. Seçilen cihazla anahtar sınırlarını, bobin doyumunu, kondansatör gerilim etkisini, kontrol döngüsü kararlılığını, yerleşimi ve termal performansı doğrulayın.