Ondulation de Tension de Sortie du SMPS

ΔV = Iout × D × (1−D) / (f × C)

Réponse rapide

Cette calculatrice résout ΔV = Iout × D × (1−D) / (f × C) pour Capacité de Sortie. Avec Ondulation de Tension 0.6 V, Courant de Sortie 2 A, Rapport Cyclique 50 %, Fréquence de Commutation 100 kHz, le résultat est 8.333 µF.

Calculateur

Résultat
—

Formule

ΔV = Iout × D × (1−D) / (f × C)

Description

L'ondulation de la tension de sortie d'une alimentation à découpage est causée par le courant d'ondulation de l'inductance qui charge et décharge le condensateur de sortie. Une ondulation plus faible nécessite une fréquence de commutation plus élevée, davantage de capacité de sortie, ou les deux. L'ondulation est maximale à D = 0,5 et diminue vers les deux extrêmes du rapport cyclique. Cette formule simplifiée suppose des condensateurs idéaux ; en pratique, l'ESR du condensateur contribue souvent davantage à l'ondulation que le terme capacitif, en particulier avec les condensateurs électrolytiques. Utilisez des condensateurs céramiques à faible ESR pour les meilleures performances d'ondulation.

Variables

  • ΔV — Ondulation de tension de sortie crête à crête (V)
  • Iout — Courant de charge de sortie (A)
  • D — Rapport cyclique (0 à 1)
  • f — Fréquence de commutation (Hz)
  • C — Capacité de sortie (F)

Notes pratiques

Ondulation totale = ondulation capacitive + ondulation ESR. Ondulation ESR = ΔI_inductance × ESR. Pour les condensateurs de sortie céramiques, le terme capacitif domine. Pour les condensateurs électrolytiques, l'ESR domine généralement. Les cibles d'ondulation typiques sont de 1 à 3 % de Vout. Un filtre LC en sortie peut réduire davantage l'ondulation de 20 à 40 dB pour les charges sensibles au bruit.

Symboles et unités

Symbole Signification Unité par défaut Unités acceptées
dV Ondulation de Tension mV pV, nV, µV, mV, V, kV
Iout Courant de Sortie A pA, nA, µA, mA, A, kA
D Rapport Cyclique — —, %
f Fréquence de Commutation kHz Hz, kHz, MHz, GHz
C Capacité de Sortie µF pF, nF, µF, mF, F

Étape par étape

  1. 1. Données connues: Ondulation de Tension 0.6 V, Courant de Sortie 2 A, Rapport Cyclique 50 %, Fréquence de Commutation 100 kHz
  2. 2. La relation: ΔV = Iout × D × (1−D) / (f × C)
  3. 3. Substitution: dV = 0.6 V, Iout = 2 A, D = 50 %, f = 100 kHz
  4. 4. Résultat: Capacité de Sortie = 8.333 µF

Grandeurs associées à partir des mêmes données

  • P = V × I = 1.2 W

Valeurs normalisées les plus proches

Série Valeur la plus proche Écart
E12 8.2 µF 1.6%
E24 8.2 µF 1.6%

Exemples résolus

Plage minimale

Données: Ondulation de Tension 10 mV, Courant de Sortie 2 mA, Rapport Cyclique 2.5 %, Fréquence de Commutation 100 Hz

Résultat: Capacité de Sortie = 48.75 µF

Plage basse

Données: Ondulation de Tension 100 mV, Courant de Sortie 20 mA, Rapport Cyclique 25 %, Fréquence de Commutation 1 kHz

Résultat: Capacité de Sortie = 37.5 µF

Typique

Données: Ondulation de Tension 0.6 V, Courant de Sortie 2 A, Rapport Cyclique 50 %, Fréquence de Commutation 100 kHz

Résultat: Capacité de Sortie = 8.333 µF

Plage haute

Données: Ondulation de Tension 0.9 V, Courant de Sortie 100 A, Rapport Cyclique 0.8, Fréquence de Commutation 0.5 MHz

Résultat: Capacité de Sortie = 35.56 µF

Plage maximale

Données: Ondulation de Tension 9 mV, Courant de Sortie 1 A, Rapport Cyclique 0.8 %, Fréquence de Commutation 5 kHz

Résultat: Capacité de Sortie = 0.1764 mF

Variation de Capacité de Sortie selon Ondulation de Tension

Ondulation de Tension (entrée) Capacité de Sortie (résultat)
60 mV 83.33 µF
150 mV 33.33 µF
0.3 V 16.67 µF
0.45 V 11.11 µF
0.6 V 8.333 µF
0.9 V 5.556 µF
1.2 V 4.167 µF
2.4 V 2.083 µF
4.2 V 1.19 µF
6 V 0.8333 µF

Le même résultat dans d’autres unités

Unité Valeur
pF 8333000
nF 8333
µF 8.333
mF 0.008333

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Questions fréquentes

Comment calculer Ondulation de Tension de Sortie du SMPS ?

Utilisez ΔV = Iout × D × (1−D) / (f × C). Avec Ondulation de Tension 0.6 V, Courant de Sortie 2 A, Rapport Cyclique 50 %, Fréquence de Commutation 100 kHz, Capacité de Sortie vaut 8.333 µF.

Quelle est la formule de Ondulation de Tension de Sortie du SMPS ?

La formule est ΔV = Iout × D × (1−D) / (f × C). L'ondulation de la tension de sortie d'une alimentation à découpage est causée par le courant d'ondulation de l'inductance qui charge et décharge le condensateur de sortie.

Quelles unités utilise Ondulation de Tension de Sortie du SMPS ?

Capacité de Sortie s’affiche en pF, nF, µF, mF. Les valeurs sont conservées en unités SI de base en interne, vous pouvez donc mélanger les préfixes sans conversion manuelle.

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