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【龙腾原创】BUCK简单计算

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qq80644864
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  • 2014-3-10 21:19:50





设计要求(CCM):输入电压:Vdc=12V±30%
输出电压:Vout=5V
输出电流:Io=2A
Io下限值=0.1Io=0.2A
I2-I1=ΔIl=0.2A*2=0.4A
开关频率:Fsw=200KHz
输出纹波电压=50mV
输入纹波电压=200mV

计算开始:

D=Vout/Vdc=5/12=0.42
另外算出最小输入电压Vdcmin=8.5V
最大输入电压Vdcmax=15.5V
这样需要的标称电感值Lo=5(Vdc-Vout)*Vout/(Io*Vdc*Fsw)=5(12-5)*5/(2*12*200K)=36μH

最大输入电压时需要的电感值Lomax=(Vdc-Vout)*Vout/(ΔIl*Vdc*Fsw)=(15.5-5)*5/(0.4*15.5*200K)=42μH


最小输入电压时需要的电感值Lomin=(Vdc-Vout)*Vout/(ΔIl*Vdc*Fsw)=(8.5-5)*5/(0.4*8.5*200K)=26μH
因此,选择大于或等于42μH的电感值,BUCK将在整个输入内运行在CCM模式

输出电容的选择:

假设ESR=30mΩ的电容

C=ΔIl*D/[Fsw*(Vripple-Resr*ΔIl)]=0.4*0.42/[200K(50*10-3-30*10-3*0.4)]=22μF

输出电容的选择:

C=ΔIl*D/[Fsw*(Vripple-Resr*ΔIl)]=0.4*0.42/[200K(0.2-30*10-3*0.4)]=4.5μF

续流二极管的选择:

Vdmax=-Vdcmax+Vq≈-15.5V

二极管平均电流:Id=Io*(1-D)=2*(1-0.42)=1.16A,这样可以很清楚的选择常用的SS34

MOSFET的选择:

Vqmax=Vdcmax+Vd≈15.5V

MOSFET平均电流Iq=Io*D=2*0.42=0.84A,初始选择6A的电流,根据老化结果判定是否合适;耐压选择60V

MOS的损耗:
假设以上所选MOSFET的VF=1V,Tsw=100ns

Plossmax=D*VF*Io+2Vdc*Io*Tsw/T=0.42*1*2+2*15.5*2*100ns/5μs=0.84+1.24=2.08W
我是谁
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  • 2014-3-10 21:29:58
 
都算啥啊?还没说控制模式呢。
Coming.Lu
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  • 2014-3-10 21:38:23
 
配点图嘛。
qq80644864
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  • 2014-3-10 22:07:02
 
写完了弄点吧,估计大家都懂的了。。。
我是谁
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副总工程师
  • 2014-3-10 22:16:31
 
直接套公式我觉得没多大意义吧。。
zhojianjin
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高级工程师
  • 2014-3-10 22:21:18
 
看看后续如何
qq80644864
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  • 2014-3-10 22:53:23
 
呵呵,比较简单的东西,希望大家都能以实际设计为导,方便刚入门的同行借鉴,毕竟书上说的太泛了
qq80644864
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  • 2014-3-10 22:29:39
 
我估摸着这理论说来说去没意思,大家估计都看着烦了,还不如直接来点能直接用的东西

就像咱都知道米饭是怎么来的,但不要亲自去种稻谷了吧,直接买来就煮了
Ken_MBI
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副总工程师
  • 2014-3-10 23:05:17
 
结合实际电路比较好
qq80644864
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  • 2014-3-10 23:08:03
 
恩,确实要结合实物来做出来比较好,但是现在条件不允许
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-4-9 21:06:54
 
把这些公式能拆开讲讲,嘛。
qq80644864
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  • 2014-4-9 21:18:46
  • 倒数10
 
公式书中比我讲的详细多了,就不献丑了。。。这里只是让一些从没做过BUCK的朋友可以直接照着做出来先
qq80644864
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  • 2014-3-10 23:01:30
 
陆工,上面有错的要指导指导我啊
Coming.Lu
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  • 2014-3-11 07:49:55
 
那式子好长啊,看都眼花了。
景若寒0515
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高级工程师
  • 2014-3-11 08:49:19
 
l来点通俗易懂的
qq80644864
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  • 2014-3-11 20:38:25
 
这样就是直接的一个设计计算了,还能再简单点吗?连分析都免了
qq80644864
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  • 2014-3-11 20:36:01
 
别介意啊,纯人工手打,没有发现错误吗
荨麻草
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  • 2014-3-11 22:10:54
 
按照你的计算,Co取的太小了,如果是电压模式控制,很容易发生震荡
qq80644864
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  • 2014-3-11 22:25:38
 
这个是一个,草兄能给出准确点的大家学习学习
杰克0
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本网技师
  • 2014-4-12 13:09:42
  • 倒数8
 
我有个问题请教一下 我的BUCK电路的PWM输出后经过TIP32就震荡了 就不是PWM怎么回事 后面没有负载 可以吧(我用的TL494)难道和您说的电容大小有关么 二极管我用的IR107,电容我用的是3个220并联
Coming.Lu
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  • 2014-4-9 18:09:08
 
都看得眼花了,看不懂。
lzlrobert
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副总工程师
  • 2014-3-11 09:52:03
 
白花花的公式啊....
qq80644864
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  • 2014-3-11 20:41:05
 
就跟选一个IC直接拿来用一样吧
一花一天堂
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副总工程师
  • 2014-3-12 08:11:46
 
ipod5566
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高级工程师
  • 2014-3-12 09:12:00
 
功率级的计算完了,环路补偿这块给大家讲讲?
qq80644864
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  • 2014-4-9 18:07:18
 
此楼标题是简单的计算,搞传递函数我觉得是挺复杂的了。
要不这位朋友帮下忙?
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-4-11 18:05:32
  • 倒数9
 
讲下传递函数也不错啊。
杰克0
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本网技师
  • 2014-4-12 13:10:41
  • 倒数7
 
据说传递函数 没人开头讲过 靠的经验么 那一开始的怎么弄
qq80644864
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  • 2014-4-13 01:45:19
  • 倒数6
 
所以说做电源,精通很难
电源设计11_11
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本网技师
  • 2014-4-25 20:02:57
  • 倒数5
 
计算电感值得公式中红色5怎么算的呢,我之前看一篇文章上面说是纹波系数分之一?
qq80644864
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  • 2014-4-25 21:32:41
  • 倒数4
 
特别标注出来的就你一个人看到了,记得好像是当占空比大于0.5的时候传递函数翻转的一个值
lookingdong
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初级工程师
  • 2014-7-12 13:51:42
  • 倒数2
 
請教下AC高壓輸入的非隔離buck電路此公式能共用嗎?另外那個5的含義不是很明白
hanshui1988
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本网技师
最新回复
  • 2014-7-14 10:13:52
  • 倒数1
 
不是很懂这个系数5的意义,能否再解释清楚些
lookingdong
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初级工程师
  • 2014-7-12 11:50:39
  • 倒数3
 
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