降圧コンバーターのキャップとインダクターのサイズの計算
回答:
これは基本的な降圧コンバータです。
インダクタ谷電流がされ、インダクタを超える電圧がある。負荷（抵抗）とコンデンサの両端の電圧はです。上の状態はオン状態と呼ばれ、下の状態はオフ状態と呼ばれます。スイッチはPWM信号によって制御されます。V L V o u t
関係とある： コンバータのスイッチが閉じられ、、インダクタにかかる電圧が正であるので。これは、上記の関係で説明したように、インダクタを流れる電流が増加することを意味します。スイッチが閉じているとき、（ここでは、ダイオードでの電圧降下は無視されます）。したがって、インダクタを流れる電流は減少します。I L V L = L d I L VL=Vin−VoutVL=−Vout
インダクタンスは、電流の増加率と減少率を制限します。したがって、電流リップルを小さくするには、大きなインダクタを使用します。ここではコンデンサが電圧バッファのように機能するため、コンデンサが大きいほど電圧リップルが小さくなります。
もちろん、すべてがPWM信号の周波数に依存します。周波数が高いほど、電流が増加する時間は短くなります。したがって、周波数が高くなると、電流リップルが減少します。
インダクタを作成または購入するときは、インダクタが処理できる電流が、平均電流+電流リップルの50％であるピーク電流よりも大きいことを確認してください。
コンデンサを購入するときは、ESRが低く、電力損失が最小限であることを確認してください。
必要なインダクタンスとキャパシタンスを計算する方法についての非常に良い説明はこのサイトにあります：http : //www.daycounter.com/LabBook/BuckConverter/Buck-Converter-Equations.phtml計算に使用できる計算機もあります必要なインダクタンスとキャパシタンス。
独自の降圧（または昇圧）コンバーターの設計は本当に楽しいです！スイッチのスイッチング損失とコンダクタンス損失、インダクターのコンダクタンスとコア損失、キャパシタンスとダイオードの損失を考慮する必要があります。降圧コンバーターの設計では、最高の効率と最低のコストで周波数、C、Lの組み合わせを探しています。（そして今朝私がしたようにあなたのコンバーターを無線送信機に変えないでください:-P）
画像はWikipediaからのもので、降圧コンバーターに関する素晴らしい記事があります。
インダクタの選択は多くの理由で重要です：
- これは、コンデンサをソースとするリップル電流を決定します。したがって、ESRに課されるリップル電圧は、出力リップル電圧です。
- コンバーターが不連続モードから連続モードに移行する負荷を決定します。これはフィードバックループの安定性を知るために重要です（不連続モードバックは単極補償ネットワークのみが必要です。連続モードバックは2つ必要です）、電力損失（ピークおよびRMSスイッチの電力は、同じ電力レベルの連続モードのバックよりも不連続モードのバックの方が高い）およびデューティサイクル（不連続モードのバックには、負荷に応じてデューティサイクルを変化させるデッドタイムコンポーネントがあります） ;連続モードのバックのデューティサイクルは、負荷に対して基本的に固定されています）
- インダクタの現在のスルーレートは、コンバータの過渡応答に上限を設定します
一般に、必要なインダクタを選択し、リップル電圧の観点から出力容量のサイズを決定する方が簡単です。結合されたESRが希望するリップルを与えること、そしてコンデンサがインダクタが提供するリップル電流と周波数に対して適切に定格されていることを確認してください。
DC電流により磁性材料の透磁率が低下し、スイッチングリップルが高くなる可能性があるため、過負荷のワーストケース状態でインダクタが飽和しないことを確認する必要があります。磁気設計に慣れていない場合は、バックに適した既製のインダクタ（つまり、飽和する前に処理できる電流量を指定するインダクタ）を選択する方が簡単です。
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