Ondulação de Corrente no Indutor do SMPS
ΔI = Vin × D / (f × L)
Resposta rápida
Esta calculadora resolve ΔI = Vin × D / (f × L) para Ondulação de Corrente. Com Tensão de Entrada 12 V, Ciclo de Trabalho 50 %, Frequência de Comutação 100 kHz, Indutância 100 µH, o resultado é 0.6 A. Resolve em 5 direções: introduza os valores que tem e obtenha o que falta.
Calculadora
Fórmula
Descrição
Durante o tempo de condução de um conversor buck, a tensão aos terminais do indutor é (Vin - Vout), fazendo com que a corrente aumente linearmente. A ondulação de corrente do indutor pico a pico determina se o conversor opera em modo de condução contínua (CCM) e afeta a ondulação de tensão de saída, as perdas no núcleo e a EMI. Um alvo de projeto comum é uma ondulação de 20-40% relativamente à corrente de saída CC. Uma ondulação mais alta permite um indutor menor mas aumenta as perdas de corrente RMS e a ondulação de saída. Uma ondulação mais baixa requer um indutor maior e mais caro mas melhora a eficiência.
Variáveis
- ΔI — Ondulação de corrente no indutor pico a pico (A)
- Vin — Tensão de entrada (V)
- D — Ciclo de trabalho (0 a 1)
- f — Frequência de comutação (Hz)
- L — Indutância (H)
Notas Práticas
O indutor tem de suportar uma corrente de pico de Iout + ΔI/2 sem saturar. A classificação de corrente de saturação do indutor deve ter pelo menos 20% de margem acima da corrente de pico. As perdas no núcleo aumentam com a amplitude e a frequência da ondulação. Para conversores em modo crítico (de fronteira), ΔI = 2 × Iout por projeto.
Símbolos e unidades
| Símbolo | Significado | Unidade predefinida | Unidades aceitas |
|---|---|---|---|
| dI | Ondulação de Corrente | A | pA, nA, µA, mA, A, kA |
| Vin | Tensão de Entrada | V | pV, nV, µV, mV, V, kV |
| D | Ciclo de Trabalho | — | —, % |
| f | Frequência de Comutação | kHz | Hz, kHz, MHz, GHz |
| L | Indutância | µH | nH, µH, mH, H |
Passo a passo
- 1. Dados conhecidos: Tensão de Entrada 12 V, Ciclo de Trabalho 50 %, Frequência de Comutação 100 kHz, Indutância 100 µH
- 2. A relação: ΔI = Vin × D / (f × L)
- 3. Substituir: Vin = 12 V, D = 50 %, f = 100 kHz, L = 100 µH
- 4. Resultado: Ondulação de Corrente = 0.6 A
Grandezas relacionadas com os mesmos dados
- P = V × I = 7.2 W
Exemplos resolvidos
Faixa mínima
Dados: Tensão de Entrada 0.33 V, Ciclo de Trabalho 2.5 %, Frequência de Comutação 100 Hz, Indutância 100 nH
Resultado: Ondulação de Corrente = 0.825 kA
Faixa baixa
Dados: Tensão de Entrada 3.3 V, Ciclo de Trabalho 25 %, Frequência de Comutação 1 kHz, Indutância 1 µH
Resultado: Ondulação de Corrente = 0.825 kA
Típico
Dados: Tensão de Entrada 12 V, Ciclo de Trabalho 50 %, Frequência de Comutação 100 kHz, Indutância 100 µH
Resultado: Ondulação de Corrente = 0.6 A
Faixa alta
Dados: Tensão de Entrada 0.23 kV, Ciclo de Trabalho 0.8, Frequência de Comutação 0.5 MHz, Indutância 0.47 mH
Resultado: Ondulação de Corrente = 0.783 A
Faixa máxima
Dados: Tensão de Entrada 2.3 kV, Ciclo de Trabalho 8, Frequência de Comutação 5 MHz, Indutância 4.7 mH
Resultado: Ondulação de Corrente = 0.783 A
Resolver para cada variável
Resolver Ondulação de Corrente
Tensão de Entrada 0.33 V, Ciclo de Trabalho 2.5 %, Frequência de Comutação 100 Hz, Indutância 100 nH → 0.825 kA
Resolver Tensão de Entrada
Ondulação de Corrente 2 mA, Ciclo de Trabalho 2.5 %, Frequência de Comutação 100 Hz, Indutância 100 nH → 0.8 µV
Resolver Ciclo de Trabalho
Ondulação de Corrente 2 mA, Tensão de Entrada 0.33 V, Frequência de Comutação 100 Hz, Indutância 100 nH → 6.06 × 10⁻⁶ %
Resolver Frequência de Comutação
Ondulação de Corrente 2 mA, Tensão de Entrada 0.33 V, Ciclo de Trabalho 2.5 %, Indutância 100 nH → 41.25 MHz
Resolver Indutância
Ondulação de Corrente 2 mA, Tensão de Entrada 0.33 V, Ciclo de Trabalho 2.5 %, Frequência de Comutação 100 Hz → 41.25 mH
Como Ondulação de Corrente varia com Tensão de Entrada
| Tensão de Entrada (entrada) | Ondulação de Corrente (resultado) |
|---|---|
| 1.2 V | 60 mA |
| 3 V | 150 mA |
| 6 V | 0.3 A |
| 9 V | 0.45 A |
| 12 V | 0.6 A |
| 18 V | 0.9 A |
| 24 V | 1.2 A |
| 48 V | 2.4 A |
| 84 V | 4.2 A |
| 120 V | 6 A |
O mesmo resultado noutras unidades
| Unidade | Valor |
|---|---|
| µA | 600000 |
| mA | 600 |
| A | 0.6 |
| kA | 0.0006 |
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Como se calcula Ondulação de Corrente no Indutor do SMPS?
Use ΔI = Vin × D / (f × L). Com Tensão de Entrada 12 V, Ciclo de Trabalho 50 %, Frequência de Comutação 100 kHz, Indutância 100 µH, Ondulação de Corrente dá 0.6 A.
Qual é a fórmula de Ondulação de Corrente no Indutor do SMPS?
A fórmula é ΔI = Vin × D / (f × L). Durante o tempo de condução de um conversor buck, a tensão aos terminais do indutor é (Vin - Vout), fazendo com que a corrente aumente linearmente.
Como obter Tensão de Entrada conhecendo os outros valores?
Isole Tensão de Entrada: com Ondulação de Corrente 2 mA, Ciclo de Trabalho 2.5 %, Frequência de Comutação 100 Hz, Indutância 100 nH, Tensão de Entrada é 0.8 µV.
Como obter Ciclo de Trabalho conhecendo os outros valores?
Isole Ciclo de Trabalho: com Ondulação de Corrente 2 mA, Tensão de Entrada 0.33 V, Frequência de Comutação 100 Hz, Indutância 100 nH, Ciclo de Trabalho é 6.06 × 10⁻⁶ %.
Que unidades usa Ondulação de Corrente no Indutor do SMPS?
Ondulação de Corrente é apresentado em µA, mA, A, kA. Os valores são guardados internamente em unidades base do SI, pelo que pode misturar prefixos sem converter à mão.
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