Buck Converter Design
Inductor and output capacitor for a synchronous buck, with the current waveform.
هذه الصفحة غير مترجمة بالكامل بعد. الأجزاء غير المترجمة معروضة بالإنجليزية.
المدخلات
النتائج
المعيار: your 10 µH inductor against the 8.861 µH needed for 30 % ripple at 2 A
أظهر خطوات الحساب
- Duty cycle
D = V_out / (V_in × η) = 3.3 / (12 × 0.9) = 30.6 % - Inductor ripple current
ΔI_L = (V_in − V_out) × D / (L × f_sw) = 8.7 × 0.3056 / (10 µH × 500 kHz) = 531.7 mA - Inductor for 30 % ripple
L = (V_in − V_out) × D / (f_sw × I_out × 0.3) = 8.7 × 0.3056 / (500 kHz × 2 × 0.3) = 8.861 µH - Peak inductor current
I_pk = I_out + ΔI_L / 2 = 2 + 532 mA / 2 = 2.266 A
27 % of Iout
saturation rating ≥ 2.719 A
C 3 mV + ESR 2.7 mV
كل النتائج (6)
ideal 27.5 %, on-time 611 ns
below this load, IL reaches zero
Choose an inductor with saturation current above 2.719 A (peak + 20 %, at temperature) and RMS rating above 2.006 A.
Input capacitor RMS current: 921.3 mA. Place the input ceramics closest to the IC's VIN and PGND pins.
إلى أي حد نعرف هذا الرقم
They ignore dead time, switch drops and the inductance lost near saturation, so expect more ripple than this and check the inductor curve at your peak current.
عملياً يهيمن على عدم اليقين مدخل واحد: Inductor. ضيّقه يضِق معه الجواب.
هذه أداة مساعدة للتصميم. يبقى المهندس مسؤولاً عن التصميم وعن قراءة المرجع القياسي نفسه حيث يهم ذلك.
المسح البارامتري
غيّر مدخلاً واحداً على مدى، وشاهد الإجابة والحكم والهامش عند كل خطوة، جدولاً ومنحنى.Proأسوأ الحالات
أضف التفاوتات إلى المدخلات لتحصل على النطاق المضمون حول الإجابة الاسمية، لا الحالة النموذجية وحدها.ProCircuit
المبدأ
A buck converter switches one end of an inductor between Vin and ground. In steady state the inductor's volt-seconds balance over each cycle, and that gives the duty cycle, the ripple and the component ratings.
- duty cycle of the high-side switch
- peak-to-peak inductor ripple current
- switching frequency
- equivalent series resistance of the whole output capacitor bank
- efficiency at this operating point
تفاصيل إضافية
Switching frequency
Higher fsw shrinks L and C, but switching and gate-drive loss rise in proportion and EMI gets harder to control. 300–600 kHz is common for general power and 1–2 MHz where size matters. Automotive designs often run near 2.2 MHz to stay clear of the AM broadcast band (up to about 1.7 MHz).
Layout
- Keep the switch node copper small.
- Route the feedback trace away from the switch node and inductor, referenced to the output capacitor's ground.
- Use the capacitance left after DC-bias derating: a 22 µF X5R 0805 rated 6.3 V can be under 10 µF at 5 V.
Transient response. A load step ΔI dips the output by roughly ΔI·tresponse/Cout, with tresponse set by the loop bandwidth. To reduce the dip, add capacitance or bandwidth, not inductance.
إصدار المحرك 1.18.3