Calculadora do Conversor Buck (Ciclo de Trabalho e Bobina)
Ciclo de trabalho, valor da bobina, ondulação e corrente de pico, e corrente de entrada de um conversor redutor (buck) a partir das tensões, da corrente de carga, da frequência de comutação e do rendimento.
Resultados
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O que faz esta ferramenta
Um conversor buck corta a entrada e faz a média com uma bobina, por isso o ciclo de trabalho ideal é simplesmente Vsaída ÷ Ventrada; as perdas tornam o real um pouco maior, e aqui o rendimento junta-as todas. A bobina escolhe-se pela ondulação de corrente que se aceita: uma regra prática comum é 20–40 % da corrente de saída, e a corrente de pico, a de saída mais metade da ondulação, é a que a bobina tem de suportar sem saturar. Uma frequência de comutação maior permite uma bobina proporcionalmente mais pequena, à custa de mais perdas de comutação.
Fórmula
D = Vout ÷ (Vin × η) (ideal: Vout ÷ Vin) · L = (Vin − Vout) × D ÷ (f × ΔI) · Iin = Vout × Iout ÷ (Vin × η)
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
vi | Tensão de entrada | V |
vo | Tensão de saída | V |
io | Corrente de saída | A |
f | Frequência de comutação | kHz |
rp | Ondulação da corrente na bobina (parte da corrente de saída) | % |
et | Rendimento | % |
L | Indutância necessária | µH |
D | Ciclo de trabalho, com as perdas | % |
DI | Ciclo de trabalho, sem perdas | % |
DL | Corrente de ondulação, pico a pico | A |
IP | Corrente de pico na bobina | A |
II | Corrente média de entrada | A |
ST | Este conversor consegue? | — |
Exemplo resolvido
- Tensão de entrada12 V
- Tensão de saída5 V
- Corrente de saída2 A
- Frequência de comutação100 kHz
- Ondulação da corrente na bobina (parte da corrente de saída)30 %
- Rendimento90 %
- Indutância necessária54,0 µH
- Ciclo de trabalho, com as perdas46,3 %
- Ciclo de trabalho, sem perdas41,7 %
- Corrente de ondulação, pico a pico0,60 A
- Corrente de pico na bobina2,30 A
- Corrente média de entrada0,93 A
- Este conversor consegue?Sim
Limitações
- As instalações elétricas são regidas por regras nacionais. O dimensionamento de cabos depende também do modo de instalação, agrupamento, temperatura ambiente e proteções, que esta calculadora não avalia.
- Os rendimentos e consumos variam de produto para produto. Tire os valores da ficha técnica do fabricante do produto que vai mesmo usar.