スイッチングレギュレータ出力リップルカリキュレータ
スイッチングレギュレータ設計におけるバックコンバータの出力電圧リップル、インダクタ電流リップル、およびESRの寄与を計算
公式
ΔI_L = (V_in − V_out) × D / (L × f), ΔV ≈ √(ΔV_C² + ΔV_ESR²)
仕組み
スイッチングレギュレータは、半導体デバイス（通常はMOSFETまたはトランジスタ）の高周波スイッチングを使用して、DC電圧をあるレベルから別のレベルに変換します。余分なエネルギーを熱として放散するリニアレギュレータとは異なり、スイッチングレギュレータはパワーデバイスをすばやくオン/オフすることで高効率を実現します。出力電圧リップルは、スイッチング動作とインダクタやコンデンサなどのエネルギー貯蔵部品によって生じる、目的の DC 出力レベル付近の電圧変動を表す重要なパラメータです。
計算例
実践的なヒント
- ✓リップルを最小限に抑えるには低ESRコンデンサを選択してください
- ✓リップルを小さくするには、スイッチング周波数を高くしてください
- ✓電流/電圧リップルを減らすには、より大きなインダクタンス値を選択してください
- ✓重要なアプリケーションには出力フィルタリング技術の使用を検討してください
よくある間違い
- ✗計算における寄生抵抗の軽視
- ✗部品公差の見落とし
- ✗不適切なコンポーネント評価の使用
- ✗熱管理に関する考慮事項を無視する
よくある質問
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