Límite máximo en el valor de inductancia de Convertidor Buck

Question

He encontrado el mínimo inductor se requiere de un convertidor buck utilizando la siguiente fórmula

$$L_1 = \frac{V_ {\max} - V_{salir}}{I_o \times K_{ind}} \times \frac{V_{salir}}{V_ {\max} \times mps}$$

Normalmente tomamos el 40% de búfer en el cálculo del mínimo valor de inductancia (de manera que la inductancia a corriente nominal no va a variar mucho y el efecto dominó, estará bajo control) y seleccione el inductor.

Creo menor inductor de valores tendrá más onda, buena respuesta transitoria, como inductor aumenta el valor no será menor ondulación y menos presión en la salida de los condensadores.

¿Hay algún límite más alto en el inductor de valor para un convertidor buck?

Mis requisitos son los siguientes:

• \$V_{in}\$ = 10.8 a 13,2 V, típico = 12V
• \$V_{out}\$ = 0.9 V
• \$I_{out}\$ =15A
• ondulación = 30%
• \$V_{out}\$ rizado = 2.5%
• y posibles transitorios pueden ocurrir hasta 10A/2us.

He visto en WEBENCH de TI/National Instruments donde el máximo valor del inductor se especifica, pero no estoy seguro de cómo se han calculado.

Answer 1

Aumentar el valor de la reactancia será antes o después vuelven a su circuito en Continua Conducción de Modo (CCM), donde hay una constante DC corriente que fluye a través del inductor, y la ondulación de la corriente (la forma de onda triangular) superpuesto sobre esta base la corriente de DC.

Esto significa que la corriente del inductor en esta modalidad nunca baja hasta cero. La energía almacenada en el inductor es de hecho \$\dfrac{LI^2}{2}\$, sin embargo, sólo una parte de esta energía se transfiere en un ciclo para el consumidor: \${\dfrac{LI_{max}^2}{2}} - {\dfrac{LI_{min}^2}{2}} = \dfrac{L(I_{max}^2-I_{min}^2)}{2}\$, el resto se queda en el inductor (más o menos permanente). La cantidad de energía utilizada por el consumidor será la suma de la energía que se transfiere a través de almacenamiento en el inductor, y la energía que constantemente están siendo transferidos por el DC de la corriente que fluye a través del inductor.

La cantidad de la máxima corriente de onda está determinada por el valor de inductancia, la frecuencia de conmutación, el ON-OFF relación de servicio (que más o menos es igual a la salida de voltaje de entrada de la relación), y el voltaje conectado a la inductor (el voltaje de entrada menos el voltaje de salida en la fase y el voltaje de salida en la fase de APAGADO). El aumento de la inductancia disminuye el valor de la máxima corriente de rizado. Tan pronto como la corriente de salida se necesita es que más de la mitad de la máxima corriente de rizado, operación en la MCP.

¿Qué desventajas hay para tener una mayor inductancia?

• Más vueltas, por lo tanto una mayor resistencia de DC en el inductor, es decir, a mayor cobre pérdidas, o tener que aumentar el grueso del alambre/número de hilos para compensar esto, aumentando así el inductor de tamaño y costo.

• Tener una mayor inductancia, el bucle de control de retroalimentación será más lento, lo que significa que el suministro de energía será menor flexibilidad para adaptarse rápidamente a las variaciones de carga. Esto probablemente se muestre a sí misma, ya que los grandes excesos en respuesta a una unidad de paso de cambio de carga.

• Cuando se utiliza una asincronía en el convertidor buck, en estado DESACTIVADO, el funcionamiento libre de diodo estará llevando a cabo. En DCM, el diodo está llevando a cabo sólo el tiempo como la energía almacenada en el inductor obtiene eliminado completamente. En el MCP, el diodo está llevando a cabo durante todo FUERA de fase, la corriente del inductor nunca llega a cero. Esto implica mayores pérdidas en el funcionamiento libre de diodo - que puede ser un problema, especialmente porque las pérdidas en el FET puede ser disminuido por el uso de un FET con una menor R_chijo, pero no puede hacer lo mismo con el diodo. Los más pequeños de la salida de voltaje de entrada proporción es, la más grave de este problema podría ser.