Rizado de Corriente del Inductor SMPS

Fórmula

Descripción

Durante el tiempo de encendido de un convertidor reductor (buck), la tensión a través del inductor es (Vin - Vout), lo que hace que la corriente aumente linealmente. El rizado de corriente pico a pico del inductor determina si el convertidor opera en modo de conducción continua (CCM) y afecta al rizado de tensión de salida, las pérdidas en el núcleo y la EMI. Un objetivo de diseño común es un rizado del 20-40% respecto a la corriente de salida de CC. Un rizado mayor permite un inductor más pequeño pero aumenta las pérdidas por corriente RMS y el rizado de salida. Un rizado menor requiere un inductor más grande y caro pero mejora la eficiencia.

Variables

• ΔI — Rizado de corriente pico a pico del inductor (A)
• Vin — Tensión de entrada (V)
• D — Ciclo de trabajo (0 a 1)
• f — Frecuencia de conmutación (Hz)
• L — Inductancia (H)

Notas prácticas

El inductor debe soportar una corriente de pico de Iout + ΔI/2 sin saturarse. La especificación de corriente de saturación del inductor debe tener al menos un 20% de margen por encima de la corriente de pico. Las pérdidas en el núcleo aumentan con la amplitud del rizado y la frecuencia. Para convertidores en modo crítico (de frontera), ΔI = 2 × Iout por diseño.