BUCK电路输入纹波电压的核算公式

来源:火狐直播app    发布时间:2023-10-29 13:58:10
通用贴片电阻

  BUCK电路输入纹波电压有哪些组成部分? 解说了BUCK电路输入端纹波电压(简称“输入纹波电压”,Input Ripple Voltage)的三个组成部分。

  输入电容ESL纹波电压”/“输入端理性纹波电压”剖析了BUCK电路输入端纹波电压的第一个组成部分输入电容ESL纹波电压重量、核算公式的推导进程。

  BUCK电路输入电容上的纹波电压表达式们的差异 剖析了不同资猜中输入电容ESR纹波电压重量有5种不同的表达形式,总结了它们之间的差异:由于它们挑选的“电流改变量”这个参数不同,终究它们都是“欧姆定律 U = I * R”的表现。所谓“万变不离其宗”,这些不同的输入电容ESR纹波电压重量的表达式便是“万变”,而欧姆定律才是“宗”。

  BUCK电路输入电容CIN纹波电压剖析总结了输入电容CIN纹波电压重量的两种核算公式、推导进程。

  此文,对以上内容做小结,给出BUCK电路输入纹波电压的表达式,且剖析其能获得的最大值。

  在降压电路中,输入端总的纹波电压等于输入电容ESL纹波电压 ∆V_(CIN,ESL) 、输入电容ESR纹波电压 ∆V_(CIN,ESR) 与输入电容C纹波电压 ∆V_(CIN,C) 三者之和。所以,实践的输入纹波电压 ∆V_CIN 能够表明为

  由于输入电容ESL纹波电压 ∆V_(CIN,ESL) 较小,工程核算中一般可疏忽。所以,上述输入纹波电压公式能简化为

  其间,C_IN 是输入电容[F],ESR_CIN 是输入电容的等效串联电阻参数[Ω],F_SW 是开关频率[Hz],I_OUT 是负载电流[A],D 是降压电路CCM形式下的占空比[无量纲]。

  这便是理论上输入纹波电压巨细的核算公式,在“第5章 降压电路的使用办法”中确认输入端所需电容量的巨细时,就需求使用这个公式。

  由输入纹波电压公式(3.171)可知,输入纹波电压 ∆V_CIN 与负载电流 I_OUT 和输入电容的等效串联电阻 ESR_CIN 成正比联系,与输入电容 C_IN 和开关频率 F_SW 成反比联系。

  由 D×(1-D)=D-D^2 可知,这个关于占空比 D 的一元二次方程,且该方程曲线的开口向下,有最大值。令该方程的微分等于零,有 1-2×D=0 ,解得 D=0.5 。可知一元二次方程 D×(1-D) 在 D=0.5 时可获得最大值 0.25 。

  综上所述,当 D×(1-D)=0.25 ,负载电流有最大值 I_(OUT,MAX) ,输入电容的 ESR 也取最大值 ESR_(CIN,MAX) 时(降压电路规划完成后,输入电容 C_IN 和开关频率 F_SW 一般都是固定不变的),降压电路输入纹波电压能获得的最大值如下所示:

  在上述实例中,输入电容值为10uF(等效串联电阻为2mΩ),负载电流最大值为2A,开关频率为300kHz;那么,当该电路作业在占空比为0.5的情况下,输入纹波电压最大值核算如下:

  可见,输入纹波电压最大值170mV,小于规划需求中的300mV,输入电容的选型是满意规划需求的。

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  表达式们哪个是对的? /

  推导 /

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