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Calculadora de Convertidor Reductor (Buck)
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Slug buck-converter. Diseña convertidores reductores conmutados: calcula inductancia, condensador de salida y ondulación.
Entradas
Envíe cada una de estas en inputs, en las unidades indicadas. La mayoría son obligatorias: una llamada a la que le falte una se rechaza (400) y no cuesta nada; una de la que la calculadora puede prescindir toma el valor predeterminado indicado. Una entrada fuera de su rango se calcula igualmente y se marca en la procedencia.
| Nombre | Unidad | Rango | Valor predeterminado | Descripción |
|---|---|---|---|---|
| vinnúmero | V | 1 … 100 | 12 | Tensión de entrada |
| voutnúmero | V | 0.5 … 99 | 5 | Tensión de salida |
| ioutnúmero | A | 0.01 … 50 | 1 | Corriente de salida |
| fswnúmero | kHz | 10 … 5000 | 500 | Frecuencia de conmutación |
| deltaILnúmero | % | 5 … 80 | 30 | Rizado de la corriente del inductor como % de la corriente de salida. Típico: 20-40%. |
| deltaVoutnúmero | % | 0.1 … 10 | 1 | Rizado de la tensión de salida como % de Vout. Típico: 0,5-2%. |
| deltaVinnúmero | % | 0.1 … 10 | 1 | Rizado de la tensión de entrada como % de Vin, que debe mantener el condensador de entrada. Típico: 0,5-2%. |
| vinMinnúmero | V | 0 … 100 | 0 | La entrada más baja con la que debe funcionar el convertidor; 0 para usar la nominal. Los componentes se dimensionan y los esfuerzos se evalúan en todo el rango. |
| vinMaxnúmero | V | 0 … 100 | 0 | La entrada más alta con la que debe funcionar el convertidor; 0 para usar la nominal. |
| coutEachnúmero | μF | 0.1 … 10000 | 22 | Un condensador de salida; el banco tiene tantos en paralelo como exija el objetivo de rizado con la peor corriente de rizado. |
| rdsOnHighnúmero | mΩ | 0.1 … 10000 | 12 | Resistencia en conducción del FET del lado alto a su temperatura de funcionamiento. |
| rdsOnLownúmero | mΩ | 0.1 … 10000 | 6 | Resistencia en conducción del FET del lado bajo (síncrono) a su temperatura de funcionamiento. |
| tSwitchnúmero | ns | 0 … 10000 | 20 | Tiempos de subida y bajada del lado alto sumados: la pérdida de conmutación es ½·V_in·I_out·(t_r + t_f)·f_sw. |
| qgnúmero | nC | 0 … 10000 | 23 | Carga de puerta de ambos FET a la tensión de excitación: la excitación de puerta consume Q_g·V_g·f_sw. |
| vGatenúmero | V | 1 … 20 | 5 | Tensión de excitación de puerta |
| tDeadnúmero | ns | 0 … 1000 | 20 | Tiempo en que ambos FET están apagados en cada flanco, mientras el diodo intrínseco del lado bajo conduce la corriente. |
| vBodynúmero | V | 0 … 2 | 0.7 | Tensión directa del diodo intrínseco |
| dcrnúmero | mΩ | 0 … 100000 | 20 | Resistencia del devanado del inductor. |
| coreLossnúmero | mW | 0 … 100000 | 50 | Según la hoja de datos del inductor, con este rizado y esta frecuencia. |
| esrOutnúmero | mΩ | 0 … 100000 | 3 | ESR del condensador de salida (cada uno) |
| esrInnúmero | mΩ | 0 … 100000 | 3 | ESR del condensador de entrada |
Salidas
Se devuelven en values, por nombre. Un valor ilimitado o no definido es null.
| Campo | Unidad | Descripción |
|---|---|---|
| dutyCycle | % | Ciclo de trabajo |
| inductorUHprincipal | μH | Inductancia mínima |
| coutUF | μF | Capacitancia de salida |
| cinUF | μF | Capacitancia de entrada |
| ilPeak | A | Corriente máxima del inductor |
| dutyMin | % | Ciclo de trabajo mínimo |
| dutyMax | % | Ciclo de trabajo máximo |
| inductorMinWorstUH | μH | Inductancia mínima en el rango de entrada |
| inductorChosenUH | μH | Inductor elegido |
| rippleNomA | A | Rizado del inductor |
| rippleWorstA | A | Rizado del inductor, peor caso |
| rippleWorstVin | V | Entrada con el peor rizado |
| ilPeakWorst | A | Corriente de pico del inductor, peor caso |
| ilPeakWorstVin | V | Entrada con el peor pico |
| coutCount | ninguna | Condensadores de salida |
| coutTotalUF | μF | Capacitancia de salida (banco) |
| outputRippleMV | mV | Rizado de salida, peor caso |
| outputRippleVin | V | Entrada con el peor rizado de salida |
| outputRipplePct | % | Rizado de salida, % de Vout |
| cinMinWorstUF | μF | Capacitancia de entrada mínima en el rango de entrada |
| cinMinWorstVin | V | Entrada con la mayor capacitancia de entrada |
| cinRmsA | A | Corriente RMS del condensador de entrada, peor caso |
| cinRmsVin | V | Entrada con la peor corriente RMS de entrada |
| q1RmsA | A | Corriente RMS del FET del lado alto, peor caso |
| q1RmsVin | V | Entrada con la peor corriente del lado alto |
| q2RmsA | A | Corriente RMS del FET del lado bajo, peor caso |
| q2RmsVin | V | Entrada con la peor corriente del lado bajo |
| vdsRating | V | Tensión nominal drenador-fuente del FET |
| cinVoltageRating | V | Tensión nominal del condensador de entrada |
| coutVoltageRating | V | Tensión nominal del condensador de salida |
| lossDcr | W | Pérdidas por DCR del inductor |
| lossCore | W | Pérdidas en el núcleo del inductor |
| lossHsConduction | W | Pérdidas por conducción del lado alto |
| lossLsConduction | W | Pérdidas por conducción del lado bajo |
| lossHsSwitching | W | Pérdidas de conmutación del lado alto |
| lossGateDrive | W | Pérdidas por excitación de puerta |
| lossDeadTime | W | Pérdidas por tiempo muerto |
| lossCapEsr | W | Pérdidas por ESR del condensador |
| lossTotal | W | Pérdidas totales |
| outputPower | W | Potencia de salida |
| efficiency | % | Eficiencia |
Cómo llamarla
- Calcular: una llamada, la solicitud y la respuesta completas, y sus errores.
- Cálculo por lotes: esta calculadora con otras, o un barrido, en una sola solicitud.
- Resolver para un valor objetivo: el valor de una entrada que lleva una salida a un objetivo.