Buck 电路简单计算及元器件参数选型

上海芯龙半导体有限公司是一家从事电源管理设计开发的高新技术企业； 主要涉及开关电源大功率、高电压、大电流降压型与升压型应用。

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Buck电路参数选取

（注：以下公式仅针对CCM模式）

 

1. 占空比

(Vi-Vo)*Ton/L=Vo*Toff/L

D=Vo/Vi

D—占空比

 

2. 电感

dIL= (Vi-Vo)*Ton/L  

dIL=0.2IL=0.2Ion

L=5(Vi-Vo)Vo*T/(Vi*Io)

IL_avg = Io

IL_peak=1.1Io

IL_rms=ILavg*(1+0.2²/12)^0.5

 

L电感量的选取原则使电感纹波电流为电感电流的20%（可根据应用改变）

dIL—电感纹波电流峰峰值

IL_avg—电感电流平均值  

IL_peak—电感峰值电流 

IL_rms—电感电流有效值

 

3. 肖特基二极管

Id_peak=1.1Io 

Vrd=Vi

Id_peak—续流二极管峰值电流

Vrd—续流二级管反向耐压（Ton期间）

 

4. 开关管

Isw_peak=1.1Io

Vsw_peak =Vi

Isw_peak—开关管峰值电流

Vsw_peak—开关管耐压（Toff期间）

 

5. 输出电容

Icin_rms = [(Io-Iin)²D+Iin²(1-D)]^0.5  

Ico_rms=dIL/12^0.5

 

电容选取：耐压、纹波电流、电容量

Icin_rms—输入电容的纹波电流有效值

Ico_rms—是输出电容的纹波电流有效值

 

 

技术资料，仅供参考

这里具体采用上海芯龙半导体有限公司降压IC举例说明　　

 

电源管理IC降压型电路电感应用 XL4003

 

①(（Vi-Vo)/L)*D=（Vo/L）*(1-D)   已知输入电压Vi，输出电压Vo, 求出D;

 

D=Vo/Vi

 

 

②Io  为设定值                         已知输出电流Io;

 

 

③Ton=T*D                                求出Ton

 

 

④((Vi-Vo)/L)Ton=dI=0.2*Io              可求出L.

 

L=((Vi-Vo) *Ton)/(0.2*Io)

 

举例说明

 

输入电压12V，输出电压5V，输出电流3A，F=300KHz,计算电感；

 

由一式得：D=5/12

 

由二式得：Io=2A

 

由三式得：Ton=1.389us

 

由四式得：电感量 16uH    推荐使用18 uH  22 uH 电感量