corriente de rizado del condensador en el convertidor reductor

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Estoy diseñando un convertidor reductor y estoy un poco preocupado por la corriente de rizado que fluye a través de los condensadores de salida. En mi investigación en internet encontré esa corriente de corriente esencialmente dada por Vrms_output / ESR. Si tengo una corriente de salida máxima de 3.5A y quiero respuesta transitoria esta media, 0A a 3.5A = 3.5A corriente de rizado. Pero este valor (paso transitorio), creo que no es mi corriente habitual. En mi cálculo correspondiente a la ecuación anterior, si deseo una ondulación de 10 mV y selecciono un capacitor cerámico que me dé un ESR bajo (< 5mΩ), ¡es igual a la corriente de ondulación de 2 A y creo que no es normal!

Si eso es cierto, ¿puede un capacitor cerámico manejar esta magnitud de corriente?

¿Es esta cantidad de corriente (corriente de ondulación, Irms) idéntica a la corriente de ondulación del inductor del regulador?

    
pregunta MrBit

2 respuestas

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No estoy seguro de estar siguiendo tu línea de pensamiento, pero parece que estás atacando el problema hacia atrás de la forma habitual.

Normalmente, primero establecerá un límite en la corriente de rizado (\ $ \ Delta {} I_L \ $), y elegirá un inductor para cumplir con ese requisito.

Luego, elegirá el capacitor de salida para lograr el voltaje de ondulación que desea.

Para componentes idealizados, tendrás

$$ \ Delta {} V_ {out} = \ Delta {} I_L \ sqrt {R_ {ESR} ^ 2 + \ left (\ frac {1} {8 f_ {sw} C_ {out}} \ right ) ^ 2} $$

Por lo tanto, cuanto menor sea el ESR y mayor sea la capacitancia, menor será el voltaje de ondulación.

Este voltaje de ondulación es una fluctuación debida a los transitorios inherentes en cada ciclo del circuito de conmutación, cuando se opera con una corriente de carga constante.

La ondulación o el anillo debido a los transitorios de carga se debe más al lazo de control de voltaje que a estas consideraciones. Entonces, para minimizar la necesidad de modelar su bucle de control y asegurarse de tener suficiente margen de fase para evitar una respuesta de timbre no deseada para cargar transitorios.

  

¿Es esta cantidad de corriente (corriente de ondulación, Irms) idéntica a la corriente de ondulación del inductor del regulador?

Sí. Si la corriente de carga es constante (o lo suficientemente cercana), las desviaciones de la corriente del inductor del valor promedio (que es la corriente de carga) no tienen a dónde ir sino dentro y fuera del capacitor de salida.

    
respondido por el The Photon
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La corriente de rizado aplicada a sus capacitores de salida es su corriente de inductor pico a pico. Nada menos, nada más.

Recordar:

\ $ V_ {L} = L \ dfrac {di} {dt} \ $

Resolviendo para \ $ di \ $:

\ $ di = \ dfrac {V_L \ cdot dt} {L} \ $

Su corriente de rizado se define por los voltios-segundos aplicados al inductor, divididos por su inductancia.

La capacitancia de salida no afecta la corriente de rizado; Su ESR controla el voltaje de ondulación. La corriente de rizado no se ve afectada por la ESR. (¡Al inductor simplemente no le importa!)

En general, los condensadores de cerámica pueden manejar corrientes de rizado muy altas en comparación con los condensadores electrolíticos de uso general. Hay ciertos tipos de condensadores electrolíticos destinados a aplicaciones de alta frecuencia de alta ondulación; por lo general, anunciarán sus ESR a 100 kHz o más.

    
respondido por el Adam Lawrence

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