Calculatrice de Convertisseur Buck (Rapport Cyclique et Inductance)
Rapport cyclique, valeur de la bobine, ondulation et courant de crête, et courant d'entrée d'un convertisseur abaisseur (buck) 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
Un convertisseur buck hache l'entrée et la moyenne avec une bobine ; le rapport cyclique idéal est donc simplement Vsortie ÷ Ventrée, les pertes rendant le rapport réel un peu plus grand, ce que le rendement regroupe ici. La bobine se choisit selon l'ondulation de courant acceptée : une règle pratique courante est de 20–40 % du courant de sortie, et le courant de crête, celui de sortie plus la moitié de l'ondulation, est celui que la bobine doit supporter sans saturer. Une fréquence de découpage plus élevée permet une bobine proportionnellement plus petite, au prix de pertes de commutation accrues.
Formule
D = Vout ÷ (Vin × η) (ideal: Vout ÷ Vin) · L = (Vin − Vout) × 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 de sortie) | % |
et | Rendement | % |
L | Inductance nécessaire | µH |
D | Rapport cyclique, pertes comprises | % |
DI | Rapport cyclique, sans pertes | % |
DL | Courant d'ondulation, crête à crête | A |
IP | Courant de crête dans la bobine | A |
II | Courant d'entrée moyen | A |
ST | Ce convertisseur en est-il capable ? | — |
Exemple résolu
- Tension d'entrée12 V
- Tension de sortie5 V
- Courant de sortie2 A
- Fréquence de découpage100 kHz
- Ondulation du courant dans la bobine (part du courant de sortie)30 %
- Rendement90 %
- Inductance nécessaire54,0 µH
- Rapport cyclique, pertes comprises46,3 %
- Rapport cyclique, sans pertes41,7 %
- Courant d'ondulation, crête à crête0,60 A
- Courant de crête dans la bobine2,30 A
- Courant d'entrée moyen0,93 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.