Калькулятор KB-14
Калькулятор знижувального перетворювача (buck)
Підберіть дросель і конденсатор під потрібні напруги, струм і частоту.
Результат
Коротко: Розрахунок знижувального DC-DC перетворювача (buck): індуктивність дроселя, вихідна ємність, коефіцієнт заповнення, піковий струм і допустимий ESR, із графіком струму дроселя. Приклад: Індуктивність дроселя: 49,38 мкГн.
Приклад розрахунку
| Напруга на вході | 24 В |
|---|---|
| Напруга на виході | 12 В |
| Струм навантаження | 3 А |
| Частота | 150 кГц |
| Пульсації струму | 30 % |
| Пульсації виходу | 50 мВ |
| Очікуваний ККД | 90 % |
| Індуктивність дроселя | 49,38 мкГн |
|---|---|
| Коефіцієнт заповнення | 55,6 % |
| Розмах струму дроселя | 900 мА |
| Піковий струм | 3,45 А |
| Вихідна ємність, мінімум | 15 мкФ |
| ESR конденсатора, максимум | 55,6 мОм |
| Середній вхідний струм | 1,667 А |
| Втрати | 4 Вт |
Як рахується
L = (Ui − Uo) · D / (f · ΔI)
C = ΔI / (8 · f · ΔU)
Що більша індуктивність, то менший розмах струму, але більший дросель. Зазвичай розмах беруть 20–40 % від струму навантаження. Ємність рахується за зарядом, який дросель понад навантаження віддає за період, а ESR часто важливіший за саму ємність.
На що звернути увагу
- Струм насичення дроселя має бути вищим за піковий щонайменше на 20–30 %.
- Рахуйте за максимальною вхідною напругою: на ній розмах струму найбільший.
- Вхідному конденсатору дістається великий імпульсний струм. Дивіться на його допустимий струм пульсацій, а не лише на ємність.
Часті запитання
Як обрати індуктивність дроселя для знижувального перетворювача?
L = (Uвх − Uвих) · D / (f · ΔI), де D = Uвих / (Uвх · η), а пульсації струму ΔI зазвичай беруть 20–40 % від струму навантаження. Для 24→12 В, 3 А, 150 кГц, 30 % і ККД 90 % виходить близько 49 мкГн.
На який струм обирати дросель?
На піковий: Iпік = Iнав + ΔI / 2. За 3 А і пульсацій 0,9 А це 3,45 А. Струм насичення дроселя має бути вищим за пік із запасом 20–30 %.
Що найсильніше впливає на пульсації напруги на виході?
Зазвичай ESR вихідного конденсатора, а не його ємність: ΔU ≈ ΔI · ESR. За ΔI 0,9 А і мети 50 мВ потрібен ESR не більше 55 мОм, тому ставлять низькоімпедансні або керамічні конденсатори.
