Електротехніка та електроніка

Калькулятор перетворювача buck і boost

Доберіть або перевірте дросель перетворювача buck чи boost, оцініть струм і пульсації виходу та порівняйте ємність і потужність.

Ваші дані

Тип перетворювача

Розрахунок дроселя

Вхідна напруга · V

Цільова вихідна напруга · V

Струм навантаження · A

Частота · kHz

Цільові пульсації струму / середнє · від піка до піка · %

Оцінка ККД · %

Ємність · µF

ESR конденсатора · mΩ

Допустимі пульсації виходу · від піка до піка · mV

Ідеальні CCM-оцінки шпаруватості та компонентів. ККД коригує лише вхідні потужність і струм та сумарні втрати. Реальні падіння напруги, межі керування й DCM потребують моделі конкретного пристрою.

Розрахунок лише за пульсаціями; врахуйте перехідні навантаження, зміщення DC, допуск і температуру. Дотримуйтеся вимог контролера до конденсаторів і компенсації.

TI SLVA477 · TI SLVA372

Ваші результати

Коефіцієнт заповнення: —

Індуктивність: —

Пульсації дроселя · оцінка CCM: —

Ідеальний середній струм дроселя: —

Ідеальний піковий струм дроселя: —

Ідеальний діючий струм дроселя: —

Мінімальна вихідна ємність · лише пульсації: —

Оцінка пульсацій виходу · від піка до піка: —

Пульсації через ESR: —

Вхідний струм: —

Вихідна потужність: —

Оцінка сумарних втрат потужності: —

Ідеальний струм дроселя за один період перемикання

Формула—

Відокремлюйте пульсації перетворювача від балансу потужності

Добирайте або аналізуйте ідеальний понижувальний чи підвищувальний каскад у неперервному режимі. Оцініть індуктивність, струми й пульсації виходу. ККД впливає лише на потужність входу й втрати, не коригуючи ідеальне заповнення та модель струму дроселя.

Покрокова інструкція

Виберіть пониження чи підвищення й добір або аналіз. Введіть вхід, вихід, навантаження й частоту перемикання.
Введіть цільові пульсації струму або наявну індуктивність, вихідну ємність, ESR, дозволені пульсації напруги й припущений ККД.
Перевірте режим провідності перед тлумаченням струмів і конденсаторів. Порівняйте пульсації з ціллю.

Налаштування й обмеження

Режим провідності: Модель CCM потребує додатного мінімального струму дроселя. На межі або в переривчастому режимі докладні струмові й конденсаторні результати приховано.
Ємність і ESR: Ємнісні пульсації та ESR впливають на оцінку. Збільшення ємності не прибирає надмірний внесок ESR.
Припущений ККД: ККД задає потужність входу й втрати. Реальне заповнення, піки та втрати потребують перевірки конкретного пристрою.

Розбір прикладу

Використайте понижувальний приклад нижче. Індуктивність утримує модель у CCM і виконує цільові пульсації напруги.

Приклад вхідних даних

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

Очікуваний 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

В аналізі значно менша індуктивність може вивести з CCM. Відсутні подробиці тоді позначають межу моделі.

Запитання й усунення несправностей

Чому вхід і вихід мають відрізнятися?

Пониження потребує входу вище виходу, підвищення — виходу вище входу. Поєднана понижувально-підвищувальна топологія не моделюється.

Чому мінімальна ємність недоступна?

Перевірте режим та ESR. Поза CCM або коли ESR вичерпує запас пульсацій, модель не дає розв'язку для ємності.

Це завершує проєктування перетворювача?

Ні. Перевірте межі ключа, насичення дроселя, зміщення конденсатора, стабільність петлі, розведення й теплові характеристики пристрою.