Calculatrice de Convertisseur Boost (Rapport Cyclique et Inductance)
Rapport cyclique, valeur de la bobine, ondulation et courant de crête, et courant d'entrée d'un convertisseur élévateur (boost) à partir des tensions, du courant de charge, de la fréquence de découpage et du rendement.
Résultats
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Ce que fait cet outil
Dans un convertisseur boost, la bobine se charge tant que l'interrupteur conduit et se décharge vers la sortie quand il s'ouvre ; le rapport cyclique idéal vaut donc 1 − Ventrée ÷ Vsortie. La puissance d'entrée est celle de sortie plus les pertes, donc le courant d'entrée dépasse celui de sortie au moins du rapport des tensions : un boost de 5 V à 12 V débitant 1 A en sortie tire environ 2,7 A de la source à 90 % de rendement. La bobine transporte ce courant d'entrée ; dimensionnez-la, ainsi que son courant de saturation, côté entrée, l'ondulation étant souvent choisie à 20–40 % de celui-ci ; les rapports d'élévation très élevés deviennent peu efficaces.
Formule
D = 1 − Vin × η ÷ Vout (ideal: 1 − Vin ÷ Vout) · L = Vin × D ÷ (f × ΔI) · Iin = Vout × Iout ÷ (Vin × η)
Variables
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
vi | Tension d'entrée | V |
vo | Tension de sortie | V |
io | Courant de sortie | A |
f | Fréquence de découpage | kHz |
rp | Ondulation du courant dans la bobine (part du courant moyen dans la bobine) | % |
et | Rendement | % |
L | Inductance nécessaire | µH |
D | Rapport cyclique, pertes comprises | % |
DI | Rapport cyclique, sans pertes | % |
II | Courant d'entrée moyen | A |
DL | Courant d'ondulation, crête à crête | A |
IP | Courant de crête dans la bobine | A |
ST | Ce convertisseur en est-il capable ? | — |
Exemple résolu
- Tension d'entrée5 V
- Tension de sortie12 V
- Courant de sortie1 A
- Fréquence de découpage100 kHz
- Ondulation du courant dans la bobine (part du courant moyen dans la bobine)30 %
- Rendement90 %
- Inductance nécessaire39,1 µH
- Rapport cyclique, pertes comprises62,5 %
- Rapport cyclique, sans pertes58,3 %
- Courant d'entrée moyen2,67 A
- Courant d'ondulation, crête à crête0,80 A
- Courant de crête dans la bobine3,07 A
- Ce convertisseur en est-il capable ?Oui
Limites
- Les installations électriques sont régies par des règles nationales. La section des câbles dépend aussi du mode de pose, du groupement, de la température ambiante et des protections, non évalués ici.
- Les rendements et consommations varient d'un produit à l'autre. Prenez les valeurs sur la fiche technique du produit réellement utilisé.