Rizado de Salida del Buck (con ESR)

ΔVout = ΔIL · (ESR + 1/(8·fs·Cout))

Respuesta rápida

Esta calculadora resuelve ΔVout = ΔIL × (ESR + 1/(8 × fs × Cout)) para Rizado de Salida. Con Corriente de Rizado 20 mA, ESR del Condensador 50 mΩ, Frecuencia de Conmutación 100 kHz, Capacitancia de Salida 100 µF, el resultado es 1.25 mV. Resuelve en 5 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.

Calculadora

Rizado de Salida (mV)
—

Fórmula

ΔVout = ΔIL × (ESR + 1/(8 × fs × Cout))

Descripción

El rizado de salida de un convertidor buck tiene dos partes: un término resistivo debido a la corriente de rizado que circula por la resistencia serie equivalente (ESR) del condensador, y un término capacitivo debido a la carga que este almacena y libera. A frecuencias típicas, el término de ESR suele dominar, por lo que los condensadores de bajo ESR importan más que la capacitancia bruta para el rizado.

Variables

  • ΔVout — Tensión de rizado de salida (V)
  • ΔIL — Corriente de rizado del inductor (A)
  • ESR — Resistencia serie equivalente del condensador (Ω)
  • fs — Frecuencia de conmutación (Hz)
  • Cout — Capacitancia de salida (F)

Notas prácticas

Para condensadores cerámicos el término de ESR es ínfimo y domina el término capacitivo 1/(8·fs·Cout); para los electrolíticos domina el término de ESR. Súmelos en el peor caso, o haga su RSS para una estimación típica.

Símbolos y unidades

Símbolo Significado Unidad por defecto Unidades aceptadas
dVout Rizado de Salida mV pV, nV, µV, mV, V, kV
dIL Corriente de Rizado mA pA, nA, µA, mA, A, kA
ESR ESR del Condensador mΩ mΩ, Ω, kΩ, MΩ
fs Frecuencia de Conmutación kHz Hz, kHz, MHz, GHz
Cout Capacitancia de Salida µF pF, nF, µF, mF, F

Paso a paso

  1. 1. Datos conocidos: Corriente de Rizado 20 mA, ESR del Condensador 50 mΩ, Frecuencia de Conmutación 100 kHz, Capacitancia de Salida 100 µF
  2. 2. La relación: ΔVout = ΔIL × (ESR + 1/(8 × fs × Cout))
  3. 3. Sustituir: dIL = 20 mA, ESR = 50 mΩ, fs = 100 kHz, Cout = 100 µF
  4. 4. Resultado: Rizado de Salida = 1.25 mV

Magnitudes relacionadas con los mismos datos

  • P = V × I = 25 µW

Ejemplos resueltos

Rango mínimo

Datos: Corriente de Rizado 100 µA, ESR del Condensador 0.1 mΩ, Frecuencia de Conmutación 100 Hz, Capacitancia de Salida 100 nF

Resultado: Rizado de Salida = 1.25 V

Rango bajo

Datos: Corriente de Rizado 1 mA, ESR del Condensador 1 mΩ, Frecuencia de Conmutación 1 kHz, Capacitancia de Salida 1 µF

Resultado: Rizado de Salida = 125 mV

Típico

Datos: Corriente de Rizado 20 mA, ESR del Condensador 50 mΩ, Frecuencia de Conmutación 100 kHz, Capacitancia de Salida 100 µF

Resultado: Rizado de Salida = 1.25 mV

Rango alto

Datos: Corriente de Rizado 0.5 A, ESR del Condensador 0.5 Ω, Frecuencia de Conmutación 0.5 MHz, Capacitancia de Salida 1 mF

Resultado: Rizado de Salida = 0.2501 V

Rango máximo

Datos: Corriente de Rizado 5 A, ESR del Condensador 5 Ω, Frecuencia de Conmutación 5 MHz, Capacitancia de Salida 10 mF

Resultado: Rizado de Salida = 25 V

Resolver para cada variable

Resolver Rizado de Salida

Corriente de Rizado 100 µA, ESR del Condensador 0.1 mΩ, Frecuencia de Conmutación 100 Hz, Capacitancia de Salida 100 nF → 1.25 V

Resolver Corriente de Rizado

Rizado de Salida 10 mV, ESR del Condensador 0.1 mΩ, Frecuencia de Conmutación 100 Hz, Capacitancia de Salida 100 nF → 0.8 µA

Resolver ESR del Condensador

Rizado de Salida 10 V, Corriente de Rizado 100 mA, Frecuencia de Conmutación 100 kHz, Capacitancia de Salida 100 µF → 99.99 Ω

Resolver Capacitancia de Salida

Rizado de Salida 10 mV, Corriente de Rizado 100 µA, ESR del Condensador 0.1 mΩ, Frecuencia de Conmutación 100 Hz → 12.5 µF

Resolver Frecuencia de Conmutación

Rizado de Salida 10 mV, Corriente de Rizado 100 µA, ESR del Condensador 0.1 mΩ, Capacitancia de Salida 100 nF → 12.5 kHz

Cómo varía Rizado de Salida con Corriente de Rizado

Corriente de Rizado (entrada) Rizado de Salida (resultado)
2 mA 125 µV
5 mA 0.3125 mV
10 mA 0.625 mV
15 mA 0.9375 mV
20 mA 1.25 mV
30 mA 1.875 mV
40 mA 2.5 mV
80 mA 5 mV
140 mA 8.75 mV
0.2 A 12.5 mV

El mismo resultado en otras unidades

Unidad Valor
nV 1250000
µV 1250
mV 1.25
V 0.00125

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Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula Rizado de Salida del Buck (con ESR)?

Usa ΔVout = ΔIL × (ESR + 1/(8 × fs × Cout)). Con Corriente de Rizado 20 mA, ESR del Condensador 50 mΩ, Frecuencia de Conmutación 100 kHz, Capacitancia de Salida 100 µF, Rizado de Salida resulta 1.25 mV.

¿Cómo se calcula buck converter output ripple esr capacitance?

Despeja Rizado de Salida: con Corriente de Rizado 1 mA, ESR del Condensador 1 mΩ, Frecuencia de Conmutación 1 kHz, Capacitancia de Salida 1 µF, Rizado de Salida es 125 mV.

¿Cuál es la fórmula de Rizado de Salida del Buck (con ESR)?

La fórmula es ΔVout = ΔIL × (ESR + 1/(8 × fs × Cout)). El rizado de salida de un convertidor buck tiene dos partes: un término resistivo debido a la corriente de rizado que circula por la resistencia serie equivalente (ESR) del condensador, y un término capacitivo debido a la carga que este almacena y libera.

¿Cómo se obtiene Corriente de Rizado conociendo los demás valores?

Despeja Corriente de Rizado: con Rizado de Salida 10 mV, ESR del Condensador 0.1 mΩ, Frecuencia de Conmutación 100 Hz, Capacitancia de Salida 100 nF, Corriente de Rizado es 0.8 µA.

¿Cómo se obtiene ESR del Condensador conociendo los demás valores?

Despeja ESR del Condensador: con Rizado de Salida 10 V, Corriente de Rizado 100 mA, Frecuencia de Conmutación 100 kHz, Capacitancia de Salida 100 µF, ESR del Condensador es 99.99 Ω.

¿Qué unidades usa Rizado de Salida del Buck (con ESR)?

Rizado de Salida se muestra en nV, µV, mV, V. Los valores se guardan internamente en unidades base del SI, así que puedes mezclar prefijos sin convertir a mano.

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