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有buck ,boost的电感,PWM频率的计算工具推荐吗?

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nbiot2022
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LV8
副总工程师
  • 2024-3-14 11:36:00
10问答币
有buck ,boost的电感,PWM频率的计算工具推荐吗?
wangdongchun
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专家
  • 2024-3-14 22:23:03
  • 倒数2
 
希望能帮到你
buck,boost,buckboost是最基本的3种DCDC拓扑,在消费类电子产品当中是最常用的,这里我们来介绍buck电路设计。
  1.BUCK电路公式计算
  buck,boost,buckboost的最基本分析原理都采用伏秒平衡原理:电感在导通和关断时,其电流的变化量相等,即Von*Ton=Voff*Toff=L*ΔI。下图我们常用的降压型DCDC buck拓扑。

  在不考虑带有寄生参数的RLGC模型的情况下,一般我们的计算步骤如:
  1)Von*Ton=Voff*Toff –》Vo=D*Vin(占空比D在输出电压设置时已决定)
  2)输出电感L1计算:Von*D/f=L1*ΔI(ΔI为所允许的电感纹波电流)
  3)输出电容Co计算:ΔU=ΔQ/C=CI*T/8C(ΔU为所允许的输出纹波电压)
  2.环路稳定性
  上面是开环分析的拓扑,而我们DCDC实际的拓扑是闭环,所以要分析环路稳定性。前面LDO电源也提到,如果没有芯片的内部参数或者有增益相位分析仪。
  非原厂的硬件设计人员是很难保证环路稳定性的。幸好ti这种国际大厂会在手册上给出计算公式,不需要自己去分析环路,大家直接使用TI给出的计算公式就可以了,自己去计算反而会出问题。

  3.贴片电感参数
  电感在应用分类有很多,比如大功率电感,共模电感,变压器,高频变压器,磁珠等。我们在手机,平板电脑的DCDC电源设计中最常用到的电感就是“贴片功率电感”,那大家如何保证选择的“贴片功率电感”是可靠的?
  假设通过计算也好还是参考原厂设计也好,我们已经知道了电感值。那我们怎么去选型呢?下面是村田的“贴片功率电感”关键参数。

  1)体积:由产品对电感体积的取值要求决定,一般体积小电流也小。
  2)电感值:计算或参考原厂设计。
  3)测试频率:此频率下对应的参数,应用时最好在此范围内。
  4)额定电流:此数值表示的意义有两种:一种是基于温度上升到某一限制时对应的电流,另一种是磁饱和时的电流。我们应用时不超过此值为OK。
  5)直流电阻:此为电感本身的损耗电阻,越小越好。
  6)自振频率:无论是电感还是电容,都存在寄生参数。需要用RLGC模型去分析,也就是存在自振频率。

  4.贴片电容参数
  电容按材质分类可以分为:电解电容、钽电容,云母电容、纸质电容、瓷片电容等。在电路中经常应用的场合有:储能,去耦,滤波,隔直流等。我们电源中常见的是“贴片陶瓷电容”和“钽电容”。
  在确定了电容容值之后,我们在选型的时候要注意下面的参数。
  1)封装:如0201、0402、0603、0805等,具体根据产品需求。
  2)容量:容值大于我们需要的值并留有余量。
  3) 误差精度:贴片电容的容量误差,分别为:D档0.5%;F档±1%;J档±5%;K档±10%;M档±20%。
  4)温度系数:温度每变化1℃电容容量的变化量。
  5)损耗角正切:有功功率与无功功率之比tanδ= Resr/(1/wc)。代表电容的损耗,越小越好。
  和贴片电感类似,无论什么类型的电容,我们都用RLGC模型来分析。









游侠127
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本网技师
最新回复
  • 2024-3-19 13:54:03
  • 倒数1
 
频率计算工具呀,我之前用过一款叫【PPEC】免代码开发电源芯片,他家好像有个工具可以直接计算,不过不清楚能不能算这个,你可以去搜一下

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