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Electricidad

Calculadora del Convertidor Reductor Buck (Ciclo de Trabajo e Inductancia)

Ciclo de trabajo, valor de la bobina, rizado y corriente de pico, y corriente de entrada de un convertidor reductor (buck) a partir de las tensiones, la corriente de carga, la frecuencia de conmutación y el rendimiento.

Resultados

Inductancia necesaria 54,0 µH
Ciclo de trabajo, con las pérdidas 46,3 %
Ciclo de trabajo, sin pérdidas 41,7 %
Corriente de rizado, pico a pico 0,60 A
Corriente de pico en la bobina 2,30 A
Corriente media de entrada 0,93 A
¿Puede hacerlo este convertidor? Sí
Cómo varía
Inductancia necesariaFrecuencia de conmutación 20 – 500. Inductancia necesaria: 270,062 → 10,8025Inductancia necesaria0100200300100200300400500Frecuencia de conmutación (kHz)

La línea discontinua marca el valor que ha escrito.

Qué hace esta herramienta

Un convertidor buck trocea la entrada y la promedia con una bobina, así que el ciclo de trabajo ideal es simplemente Vsalida ÷ Ventrada; las pérdidas hacen el real algo mayor, y aquí el rendimiento las agrupa todas. La bobina se elige por el rizado de corriente que se acepta: una regla práctica habitual es el 20–40 % de la corriente de salida, y la corriente de pico, la de salida más la mitad del rizado, es la que la bobina debe soportar sin saturar. Una frecuencia de conmutación mayor permite una bobina proporcionalmente menor, a costa de más pérdidas de conmutación.

Fórmula

D = Vout ÷ (Vin × η) (ideal: Vout ÷ Vin) · L = (Vin − Vout) × D ÷ (f × ΔI) · Iin = Vout × Iout ÷ (Vin × η)

Variables

SímboloSignificadoUnidad
viTensión de entradaV
voTensión de salidaV
ioCorriente de salidaA
fFrecuencia de conmutaciónkHz
rpRizado de la corriente en la bobina (parte de la corriente de salida)%
etRendimiento%
LInductancia necesariaµH
DCiclo de trabajo, con las pérdidas%
DICiclo de trabajo, sin pérdidas%
DLCorriente de rizado, pico a picoA
IPCorriente de pico en la bobinaA
IICorriente media de entradaA
ST¿Puede hacerlo este convertidor?—

Ejemplo resuelto

  • Tensión de entrada12 V
  • Tensión de salida5 V
  • Corriente de salida2 A
  • Frecuencia de conmutación100 kHz
  • Rizado de la corriente en la bobina (parte de la corriente de salida)30 %
  • Rendimiento90 %
  • Inductancia necesaria54,0 µH
  • Ciclo de trabajo, con las pérdidas46,3 %
  • Ciclo de trabajo, sin pérdidas41,7 %
  • Corriente de rizado, pico a pico0,60 A
  • Corriente de pico en la bobina2,30 A
  • Corriente media de entrada0,93 A
  • ¿Puede hacerlo este convertidor?Sí

Limitaciones

  • Las instalaciones eléctricas se rigen por reglamentos nacionales. La sección del cable depende también del método de instalación, agrupamiento, temperatura ambiente y protecciones, que esta calculadora no evalúa.
  • Los rendimientos y consumos varían entre productos. Tome los valores de la ficha técnica del fabricante del producto que va a usar.