벅 레귤레이터 회로 용 인덕터를 선택하는 방법은 무엇입니까?

MAX16974 를 레귤레이터로 사용하는 벅 레귤레이터 회로를 설계하고있다 . 나는 이전에 그런 일을 한 적이 없으며 실제로 너무 많은 아날로그 전자 장치를 사용하지 않았습니다. 인덕터를 선택해야하는 부분에 갇혔습니다.

문제의 일부는 선택할 수있는 것이 많다는 것입니다 (Farnell에서 총 13000 개). 나는 그것들을 약 100으로 필터링했습니다. 그러나 값이 올바른지, 나머지 부분에서 선택하는 방법은 여전히 확실하지 않습니다.

많은 사본이 만들어지지 않으므로 가격은 그다지 중요하지 않습니다.

약간의 인터넷 검색 후 스위칭 레귤레이터와 함께 사용할 인덕터 선택에 관한 Texas Instruments 앱 노트 양식을 찾았 지만 방정식에 사용되는 상수 중 일부를 해결할 수 없었습니다.

업데이트 : 레귤레이터는 10-20 볼트 입력 (주로 약 15 볼트)에서 사용됩니다. 출력은 약 1A의 전류에서 5V가됩니다.

나는 이제 다른 스펙이 어디에 있어야하는지 모른다. 라즈베리 파이와 같은 5VDC가 필요한 다른 종류의 장치에 전원을 공급하거나 USB를 통해 전화를 충전하고 싶습니다.

— 바레 사
소스

인덕터 매개 변수는 데이터 시트의 13 페이지에 지정되어 있습니다!

— 레온 헬러

또한 다음은 linear의 훌륭한 앱 노트입니다. cds.linear.com/docs/Application%20Note/an19fc.pdf 그 부분과 결혼하지 않은 경우 TI와 Linear는 레귤레이터를 설계하고 분석하는 데 도움이되는 훌륭한 무료 도구를 가지고 있습니다 . 배우는 것만으로도 좋은 자료가 될 수 있습니다.

— 일부 하드웨어 사람

@LeonHeller 여러 번 보았지만 정확한 사양이 아닌 "가이드 라인"이 있습니다. 예를 들어, 낮은 DC 저항은 무엇을 의미합니까 (얼마나 낮습니까)?

— varesa

@SomeHardwareGuy 감사합니다, 그것들을 살펴볼 것입니다

— varesa

답변:

다음은 CCM (Constant Conduction Mode)에서 작동하는 벅 레귤레이터의 인덕터 값을 계산하는 빠르고 더러운 방법입니다. 더 정확한 계산으로 얻을 수있는 것에 가깝고 문제를 일으키지 않는 인덕턴스가 발생합니다.

인덕턴스를 계산하기 위해 알아야 할 사항 :

$V_o$
$I_o$
$F_{\text{sw}}$
$\frac{\text{$\Delta $t}V_o}{\text{$\Delta $I}}$

몇 가지 가정을합니다.

$\text{$\Delta $I} = \frac{I_o}{10}$
$\text{$\Delta $t} = \frac{1}{F_{\text{sw}}}$

그래서

$\frac{10 V_o}{I_o F_{\text{sw}}}$

$I_o$ $F_{\text{sw}}$

$\text{$\mu $H}$

인덕터를 선택할 때 :

$I_o$ $I_o$
직렬 공진 주파수 (SRF)가 스위칭 주파수보다 10 년 이상 높아야합니다.

— gsills
소스

방정식에 듀티 사이클을 포함시키지 않은 것 같습니다. 방정식이 정확한 방정식으로 계산 한 것보다 높은 인덕턴스를 생성하기 때문일 수 있습니다. 그렇다면 대답에 언급 할 것을 언급하십시오.

— abhiarora

내가 볼 큰 문제는 "벅 디자인 중"이외의 매개 변수를 지정하지 않은 것입니다.

이러한 매개 변수를 아직 파악하지 못한 경우 다음을 수행하십시오.

입력 전압 범위
출력 전압
최대 출력 리플
최대 출력 전류
출력 커패시터의 크기 및 ESR

이 모든 것이 중요합니다 :

인덕터 리플 전류는 종종 총 DC 출력 전류의 백분율로 타겟팅됩니다.
출력 리플 전압은 출력 커패시터의 ESR에 중첩 된 인덕터 피크 대 피크 전류입니다.
피크 투 피크 리플은 듀티 사이클과 관련이 있습니다.

$\dfrac{V_{out}}{V_{in}}$
CCM에서 작동 할 때 피드백 안정성에 영향을 미칩니다 (CCM은 이득 및 위상 마진을 유지하면서 달성 할 수있는 최대 대역폭을 제한합니다)
인덕터는 포화없이 원하는 DC 전류를 처리해야하며 권선의 DC 손실은 부품의 한계 내에 있어야합니다.

편집 : 목표는 5V에서 1A입니다. '10 %의 경험 규칙 '으로 가면 최대 인덕터 피크 대 피크 전류는 100mA가되어야합니다.

$\dfrac{5V}{15V}=0.333$

$\dfrac{0.333}{2.2MHz}=166.5ns$

$V_L = L \dfrac{\Delta I}{\Delta t}$

$L = \dfrac{V_L \cdot \Delta t}{\Delta I} = \dfrac{(15V-5V) \cdot 166.5ns}{100mA} = 16.65 \mu H$

인덕터가 클수록 리플 전류가 더 작아집니다. 반대의 경우도 마찬가지입니다. 인덕터가 작을수록 리플 전류가 더 커집니다.

$500m \Omega$

— 아담 로렌스
소스

죄송합니다, 급하게 질문을했을 때 잊었을 것입니다.

— varesa

@Madmanguruman "벅 레귤레이터 용 인덕터 선택"을 제안함에 따라 부스트 공급에 대해 알아야 할 사항은 무엇입니까 ?? 또한 벅 컨버터 (TPS 54060 (TI IC))를 기반으로 전원 공급 장치를 설계했습니다. 귀하의 제안을 사용하여 소모품을 선택했지만 작동하지 않았습니다.

— Atom

@Atom 이것은 다른 질문에 대한 의견이 아니라 질문으로 제기되어야합니다.

— Adam Lawrence

@Madmanguruman 예 나는 알고 있지만 다른 질문을 게시하지 않습니다. 포럼에서 더 이상 내 질문을 수락하지 않았습니다.

— Atom

다른 사람의 질문을 편집하여 자신의 질문으로 바꾸면 안됩니다. 또한 귀하의 계정 상태가 양호하기 때문에 귀하가 왜 질문을 제기 할 수 없는지 이해하지 못합니다.

— Adam Lawrence

부하 조정이 양호하고 리플이 낮 으면 인덕터와 커패시터의 직렬 저항이 스위치의 ON 저항보다 훨씬 더 낮아야합니다.

MAX16974의 경우 SUPSW와 LX 사이에서 측정 된 RON, ILX @ 500mA Ron = 185mΩ 일반, 최대 400mΩ

따라서 L의 Rs 를 << 185mΩ (예 : Ron의 10 ~ 20 % 또는 (L) = 19 ~ 38mΩ)

— 토니 스튜어트 Sunnyskyguy EE75
소스