Ondulation de Courant d'Inductance du SMPS

Formule

Description

Pendant le temps de conduction d'un convertisseur buck, la tension aux bornes de l'inductance est (Vin - Vout), ce qui fait monter le courant de façon linéaire. L'ondulation crête à crête du courant d'inductance détermine si le convertisseur fonctionne en mode de conduction continue (CCM) et influe sur l'ondulation de la tension de sortie, les pertes dans le noyau et les perturbations EMI. Une cible de conception courante est une ondulation de 20 à 40 % par rapport au courant de sortie continu. Une ondulation plus élevée permet une inductance plus petite mais augmente les pertes par courant RMS et l'ondulation de sortie. Une ondulation plus faible nécessite une inductance plus grande et plus coûteuse mais améliore le rendement.

Variables

• ΔI — Ondulation de courant crête à crête dans l'inductance (A)
• Vin — Tension d'entrée (V)
• D — Rapport cyclique (0 à 1)
• f — Fréquence de commutation (Hz)
• L — Inductance (H)

Notes pratiques

L'inductance doit supporter un courant de crête de Iout + ΔI/2 sans saturer. Le calibre de courant de saturation de l'inductance devrait disposer d'au moins 20 % de marge au-dessus du courant de crête. Les pertes dans le noyau augmentent avec l'amplitude de l'ondulation et la fréquence. Pour les convertisseurs en mode critique (à la limite), ΔI = 2 × Iout par conception.