Ondulation de Sortie Buck (avec ESR)

ΔVout = ΔIL · (ESR + 1/(8·fs·Cout))

Réponse rapide

Cette calculatrice résout ΔVout = ΔIL × (ESR + 1/(8 × fs × Cout)) pour Ondulation de Sortie. Avec Courant d'Ondulation 20 mA, ESR du Condensateur 50 mΩ, Fréquence de Commutation 100 kHz, Capacité de Sortie 100 µF, le résultat est 1.25 mV. Elle résout dans 5 directions : saisissez les valeurs connues et obtenez celle qui manque.

Calculateur

Ondulation de Sortie (mV)
—

Formule

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

Description

L'ondulation de sortie d'un convertisseur buck comporte deux parties : un terme résistif dû au courant d'ondulation traversant la résistance série équivalente (ESR) du condensateur, et un terme capacitif dû à la charge qu'il stocke et restitue. Aux fréquences typiques, le terme ESR domine généralement, ce qui explique pourquoi les condensateurs à faible ESR comptent davantage que la capacité brute pour l'ondulation.

Variables

  • ΔVout — Tension d'ondulation de sortie (V)
  • ΔIL — Courant d'ondulation de l'inductance (A)
  • ESR — Résistance série équivalente du condensateur (Ω)
  • fs — Fréquence de commutation (Hz)
  • Cout — Capacité de sortie (F)

Notes pratiques

Pour les condensateurs céramiques, le terme ESR est minuscule et le terme capacitif 1/(8·fs·Cout) domine ; pour les électrolytiques, le terme ESR domine. Additionnez les deux dans le pire cas, ou faites-en la somme quadratique (RSS) pour une estimation typique.

Symboles et unités

Symbole Signification Unité par défaut Unités acceptées
dVout Ondulation de Sortie mV pV, nV, µV, mV, V, kV
dIL Courant d'Ondulation mA pA, nA, µA, mA, A, kA
ESR ESR du Condensateur mΩ mΩ, Ω, kΩ, MΩ
fs Fréquence de Commutation kHz Hz, kHz, MHz, GHz
Cout Capacité de Sortie µF pF, nF, µF, mF, F

Étape par étape

  1. 1. Données connues: Courant d'Ondulation 20 mA, ESR du Condensateur 50 mΩ, Fréquence de Commutation 100 kHz, Capacité de Sortie 100 µF
  2. 2. La relation: ΔVout = ΔIL × (ESR + 1/(8 × fs × Cout))
  3. 3. Substitution: dIL = 20 mA, ESR = 50 mΩ, fs = 100 kHz, Cout = 100 µF
  4. 4. Résultat: Ondulation de Sortie = 1.25 mV

Grandeurs associées à partir des mêmes données

  • P = V × I = 25 µW

Exemples résolus

Plage minimale

Données: Courant d'Ondulation 100 µA, ESR du Condensateur 0.1 mΩ, Fréquence de Commutation 100 Hz, Capacité de Sortie 100 nF

Résultat: Ondulation de Sortie = 1.25 V

Plage basse

Données: Courant d'Ondulation 1 mA, ESR du Condensateur 1 mΩ, Fréquence de Commutation 1 kHz, Capacité de Sortie 1 µF

Résultat: Ondulation de Sortie = 125 mV

Typique

Données: Courant d'Ondulation 20 mA, ESR du Condensateur 50 mΩ, Fréquence de Commutation 100 kHz, Capacité de Sortie 100 µF

Résultat: Ondulation de Sortie = 1.25 mV

Plage haute

Données: Courant d'Ondulation 0.5 A, ESR du Condensateur 0.5 Ω, Fréquence de Commutation 0.5 MHz, Capacité de Sortie 1 mF

Résultat: Ondulation de Sortie = 0.2501 V

Plage maximale

Données: Courant d'Ondulation 5 A, ESR du Condensateur 5 Ω, Fréquence de Commutation 5 MHz, Capacité de Sortie 10 mF

Résultat: Ondulation de Sortie = 25 V

Résoudre pour chaque variable

Résoudre Ondulation de Sortie

Courant d'Ondulation 100 µA, ESR du Condensateur 0.1 mΩ, Fréquence de Commutation 100 Hz, Capacité de Sortie 100 nF → 1.25 V

Résoudre Courant d'Ondulation

Ondulation de Sortie 10 mV, ESR du Condensateur 0.1 mΩ, Fréquence de Commutation 100 Hz, Capacité de Sortie 100 nF → 0.8 µA

Résoudre ESR du Condensateur

Ondulation de Sortie 10 V, Courant d'Ondulation 100 mA, Fréquence de Commutation 100 kHz, Capacité de Sortie 100 µF → 99.99 Ω

Résoudre Capacité de Sortie

Ondulation de Sortie 10 mV, Courant d'Ondulation 100 µA, ESR du Condensateur 0.1 mΩ, Fréquence de Commutation 100 Hz → 12.5 µF

Résoudre Fréquence de Commutation

Ondulation de Sortie 10 mV, Courant d'Ondulation 100 µA, ESR du Condensateur 0.1 mΩ, Capacité de Sortie 100 nF → 12.5 kHz

Variation de Ondulation de Sortie selon Courant d'Ondulation

Courant d'Ondulation (entrée) Ondulation de Sortie (résultat)
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

Le même résultat dans d’autres unités

Unité Valeur
nV 1250000
µV 1250
mV 1.25
V 0.00125

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Questions fréquentes

Comment calculer Ondulation de Sortie Buck (avec ESR) ?

Utilisez ΔVout = ΔIL × (ESR + 1/(8 × fs × Cout)). Avec Courant d'Ondulation 20 mA, ESR du Condensateur 50 mΩ, Fréquence de Commutation 100 kHz, Capacité de Sortie 100 µF, Ondulation de Sortie vaut 1.25 mV.

Comment calculer buck converter output ripple esr capacitance ?

Isolez Ondulation de Sortie : avec Courant d'Ondulation 1 mA, ESR du Condensateur 1 mΩ, Fréquence de Commutation 1 kHz, Capacité de Sortie 1 µF, Ondulation de Sortie vaut 125 mV.

Quelle est la formule de Ondulation de Sortie Buck (avec ESR) ?

La formule est ΔVout = ΔIL × (ESR + 1/(8 × fs × Cout)). L'ondulation de sortie d'un convertisseur buck comporte deux parties : un terme résistif dû au courant d'ondulation traversant la résistance série équivalente (ESR) du condensateur, et un terme capacitif dû à la charge qu'il stocke et restitue.

Comment trouver Courant d'Ondulation en connaissant les autres valeurs ?

Isolez Courant d'Ondulation : avec Ondulation de Sortie 10 mV, ESR du Condensateur 0.1 mΩ, Fréquence de Commutation 100 Hz, Capacité de Sortie 100 nF, Courant d'Ondulation vaut 0.8 µA.

Comment trouver ESR du Condensateur en connaissant les autres valeurs ?

Isolez ESR du Condensateur : avec Ondulation de Sortie 10 V, Courant d'Ondulation 100 mA, Fréquence de Commutation 100 kHz, Capacité de Sortie 100 µF, ESR du Condensateur vaut 99.99 Ω.

Quelles unités utilise Ondulation de Sortie Buck (avec ESR) ?

Ondulation de Sortie s’affiche en nV, µV, mV, V. Les valeurs sont conservées en unités SI de base en interne, vous pouvez donc mélanger les préfixes sans conversion manuelle.

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