Калькулятор KB-14
Калькулятор понижающего преобразователя (buck)
Подберите дроссель и конденсатор под нужные напряжения, ток и частоту.
Результат
Коротко: Расчёт понижающего DC-DC преобразователя (buck): индуктивность дросселя, выходная ёмкость, коэффициент заполнения, пиковый ток и допустимое ESR, с графиком тока дросселя. Пример: Индуктивность дросселя: 49,38 мкГн.
Пример расчёта
| Напряжение на входе | 24 В |
|---|---|
| Напряжение на выходе | 12 В |
| Ток нагрузки | 3 А |
| Частота | 150 кГц |
| Пульсации тока | 30 % |
| Пульсации выхода | 50 мВ |
| Ожидаемый КПД | 90 % |
| Индуктивность дросселя | 49,38 мкГн |
|---|---|
| Коэффициент заполнения | 55,6 % |
| Размах тока дросселя | 900 мА |
| Пиковый ток | 3,45 А |
| Выходная ёмкость, минимум | 15 мкФ |
| ESR конденсатора, максимум | 55,6 мОм |
| Средний входной ток | 1,667 А |
| Потери | 4 Вт |
Как считается
L = (Ui − Uo) · D / (f · ΔI)
C = ΔI / (8 · f · ΔU)
Чем больше индуктивность, тем меньше размах тока, но тем крупнее дроссель. Обычно размах берут 20–40 % от тока нагрузки. Ёмкость считается по заряду, который дроссель сверх нагрузки отдаёт за период, а ESR часто важнее самой ёмкости.
На что обратить внимание
- Ток насыщения дросселя должен быть выше пикового минимум на 20–30 %.
- Считайте по максимальному входному напряжению: на нём размах тока наибольший.
- Входному конденсатору достаётся большой импульсный ток. Смотрите на его допустимый ток пульсаций, а не только на ёмкость.
Частые вопросы
Как выбрать индуктивность дросселя для понижающего преобразователя?
L = (Uвх − Uвых) · D / (f · ΔI), где D = Uвых / (Uвх · η), а пульсации тока ΔI обычно берут 20–40 % от тока нагрузки. Для 24→12 В, 3 А, 150 кГц, 30 % и КПД 90 % получается около 49 мкГн.
На какой ток выбирать дроссель?
На пиковый: Iпик = Iнагр + ΔI / 2. При 3 А и пульсациях 0,9 А это 3,45 А. Ток насыщения дросселя должен быть выше пика с запасом 20–30 %.
Что сильнее всего влияет на пульсации напряжения на выходе?
Обычно ESR выходного конденсатора, а не его ёмкость: ΔU ≈ ΔI · ESR. При ΔI 0,9 А и цели 50 мВ нужен ESR не больше 55 мОм, поэтому ставят низкоимпедансные или керамические конденсаторы.
