降圧レギュレータ回路のインダクタを選択する方法は？

おそらくレギュレータとしてMAX16974を使用して、降圧レギュレータ回路を設計しています。私は以前にそのようなことをしたことは一度もありませんでしたし、実際にはあまり多くのアナログ電子機器もありませんでした。インダクタを選択する必要がある部分で立ち往生しました。

問題の一部は、多くの選択肢があることです（ファーネルから合計13000）。私はそれらを約100までフィルターにかけました。しかし、値が正しいかどうか、そして残っている残りからどのように選択するかはまだ完全にはわかりません。

多くのコピーが作成されることはないため、価格はそれほど大きな問題ではありません。

少しグーグルで調べた後、スイッチングレギュレーターで使用するインダクタの選択に関するテキサスインスツルメンツのアプリノートを見つけましたが、その方程式で使用されている定数の一部を見つけることができませんでした。

更新：レギュレータは、10〜20ボルトの入力で使用されます（主に約15ボルト）。出力は5ボルトになり、電流は約1Aになります。

私は今、他の仕様がどこにあるべきかを本当に知りません。5VDCを必要とするさまざまな種類のデバイス（raspberry piなど）に電力を供給したり、USB経由で電話を充電したりしたいと思います。

— バレサ
ソース

インダクタのパラメータは、データシートの13ページで指定されています！

— レオン・ヘラー

また、これはリニアからの素晴らしいアプリノートです：cds.linear.com/docs/Application%20Note/an19fc.pdfその部分と結婚していない場合、TIとリニアの両方には、レギュレータの設計と分析に役立つ素晴らしい無料ツールがあります。学習しているだけであれば、良いリソースになるでしょう。

— いくつかのハードウェアガイ

@LeonHeller私は複数回見てきた「ガイドライン」がありますが、正確な仕様ではありません（または盲目です）。たとえば、低DC抵抗は何を意味しますか（どのくらい低い）？

— ヴァレサ

@SomeHardwareGuyありがとう、私はそれらを見ていきます

— -varesa

回答:

以下は、一定導通モード（CCM）で動作する降圧レギュレータのインダクタ値を計算するための迅速でやや汚れた方法です。これにより、より正確な計算で得られるインダクタンスに近いインダクタンスが得られ、トラブルに巻き込まれることはありません。

インダクタンスを計算するために知っておくべきこと：

出力電圧、 $V_o$
出力電流、 $I_o$
スイッチング周波数、 $F_{\text{sw}}$
L = $\frac{\text{$\Delta $t}V_o}{\text{$\Delta $I}}$

いくつかの仮定をします。

$\text{$\Delta $I} = \frac{I_o}{10}$
$\text{$\Delta $t} = \frac{1}{F_{\text{sw}}}$

そう

L = $\frac{10 V_o}{I_o F_{\text{sw}}}$

$I_o$ $F_{\text{sw}}$

$\text{$\mu $H}$

インダクタを選択する場合：

$I_o$ $I_o$
直列共振周波数（SRF）がスイッチング周波数より少なくとも10倍高いことを確認してください。

— 敷居
ソース

方程式にデューティサイクルが含まれていないと思います。あなたの方程式は、正確な方程式によって計算されたよりも高いインダクタンスをもたらすからでしょうか？「はい」の場合、noobがその方程式を当然と見なす可能性があるため、回答でそのことを言及してください。

— アビアロラ

私が見る大きな問題は、「私は降圧を設計しています」以外のパラメータを指定していないことです。

これらのパラメータをまだ理解していない場合は、そうしてください：

入力電圧範囲
出力電圧
最大出力リップル
最大出力電流
出力コンデンサのサイズとESR

これらはすべて重要です：

インダクタのリップル電流は、多くの場合、合計DC出力電流の割合として目標とされます
出力リップル電圧は、出力コンデンサのESRに重畳されるインダクタのピークツーピーク電流です
ピークツーピークリップルは、デューティサイクルにも関連しています。

$\dfrac{V_{out}}{V_{in}}$
CCMで動作する場合、フィードバックの安定性に影響があります（CCMは、ゲインと位相マージンを維持しながら達成できる最大帯域幅を制限します）
インダクタは飽和せずに必要なDC電流を処理する必要があり、巻線のDC損失はデバイスの制限内でなければなりません。

編集：あなたの目標は5Vで1Aです。「10％の経験則」を採用する場合、インダクタの最大ピーク電流は100mAでなければなりません。

$\dfrac{5V}{15V}=0.333$

$\dfrac{0.333}{2.2MHz}=166.5ns$

$V_L = L \dfrac{\Delta I}{\Delta t}$

$L = \dfrac{V_L \cdot \Delta t}{\Delta I} = \dfrac{(15V-5V) \cdot 166.5ns}{100mA} = 16.65 \mu H$

インダクタを大きくすると、リップル電流が小さくなります。反対のことが言えます。小さなインダクタでは大きなリップル電流が得られます。

$500m \Omega$

— アダム・ローレンス
ソース

私は急いで質問...やった時に申し訳ありませんが、私は忘れてしまっている必要があります

— varesa

@Madmangurumanあなたが「降圧レギュレータ用のインダクタの選択」を提案するように、私はブースト電源について何を知る必要があります？また、降圧コンバータ、つまりTPS 54060（TI IC）に基づいて電源を設計しました。私はあなたの提案を使って供給を選択しましたが、うまくいきませんでした。

— アトム

@Atomこれは、別の質問へのコメントではなく、質問として提出する必要があります。

— アダムローレンス

@Madmangurumanはい、知っていますが、別の質問を投稿しません。フォーラムは私の質問を受け入れませんでした。

— アトム

他の人の質問を編集して自分の質問に置き換えるべきではありません。また、アカウントが良好な状態にあるように見えるので、なぜ質問できないのか理解できません。

— アダムローレンス

適切な負荷レギュレーションと低リップルを実現するには、インダクタとコンデンサの直列抵抗をそれぞれスイッチのオン抵抗よりもはるかに小さくする必要があります。

MAX16974の場合、RONはSUPSWとLXの間で測定、ILX @ 500mA Ron =185mΩtyp、最大400mΩ

したがって、RのRsは、Ronの10〜20％またはRs of（L）= 19〜38mΩのように<< 185mΩになるように選択します

— トニー・スチュワート・サニースキーガイEE75
ソース