Kalkulator KB-15
Kalkulator przetwornicy podwyższającej (boost)
Gdy z akumulatora lub USB trzeba uzyskać napięcie wyższe niż napięcie wejściowe.
Wynik
W skrócie: Obliczenia przetwornicy podwyższającej DC-DC (boost): indukcyjność, pojemność wyjściowa, współczynnik wypełnienia, prąd wejściowy i szczytowy, z wykresem prądu dławika. Przykład: Indukcyjność dławika: 66 µH.
Przykład obliczeń
| Napięcie wejściowe | 12 V |
|---|---|
| Napięcie wyjściowe | 24 V |
| Prąd obciążenia | 1 A |
| Częstotliwość | 150 kHz |
| Tętnienia prądu | 30 % |
| Tętnienia napięcia wyjściowego | 100 mV |
| Przewidywana sprawność | 90 % |
| Indukcyjność dławika | 66 µH |
|---|---|
| Współczynnik wypełnienia | 55 % |
| Prąd wejściowy | 2,222 A |
| Rozpiętość prądu dławika | 666,7 mA |
| Szczytowy prąd klucza | 2,556 A |
| Minimalna pojemność wyjściowa | 36,67 µF |
| Straty | 2,67 W |
Jak to jest obliczane
Iin = Uo · Io / (Ui · η)
L = Ui · D / (f · ΔI)
C = Io · D / (f · ΔU)
Gdy klucz jest włączony, dławik magazynuje energię z wejścia, a obciążenie zasila wyłącznie kondensator. Dlatego prąd wejściowy jest znacznie większy od wyjściowego, a kondensator pracuje ciężej niż w przetwornicy obniżającej.
Na co zwrócić uwagę
- Obliczenia wykonuj dla minimalnego napięcia wejściowego: wtedy prąd i współczynnik wypełnienia są największe.
- Boost nie odłącza obciążenia: gdy klucz jest wyłączony, wejście jest połączone z wyjściem przez diodę, a zwarcie nie jest niczym ograniczone.
Często zadawane pytania
Jaki prąd pobiera przetwornica podwyższająca ze źródła?
Iwe = Uwy · Iwy / (Uwe · η). Dla 12→24 V, 1 A i sprawności 90 % wynosi 2,22 A: prąd wejściowy jest większy od wyjściowego mniej więcej tyle razy, ile razy rośnie napięcie.
Jak obliczyć dławik do przetwornicy podwyższającej?
L = Uwe · D / (f · ΔI), gdzie D = 1 − Uwe · η / Uwy. Dla 12→24 V, 150 kHz i tętnień równych 30 % prądu wejściowego wychodzi około 66 µH.
Czy moduł podwyższający jest zabezpieczony przed zwarciem?
Prosty układ nie jest zabezpieczony: wejście jest połączone z wyjściem przez dławik i diodę, a przy zwarciu prąd ogranicza tylko źródło. Zamontuj bezpiecznik na wejściu.
