计算降压转换器的电容和电感的尺寸

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为降压DCDC转换器选择电感和电容值的想法是什么（通常没有特定的部件号）？

我已经尝试过使用低电阻的随机电阻，它有点奏效，但想知道计算最优值（基于频率和最大电流）背后的想法。

dc-dc-converter buck

— 酒吧怪兽
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这是关于这个问题的精彩视频。我仍然认为这是一个。

— 院长

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这是一个基本的降压转换器：

电感的电流为，电感上的电压为。负载（电阻器）和电容器上的电压为。上部状态称为接通状态，而下部状态称为断开状态。开关由PWM信号控制。 $I_L$ $V_L$ $V_{out}$

和之间的关系为：当转换器的开关闭，，因此电感上的电压为正。这意味着通过电感的电流将如上述关系所述增加。当开关闭，（此处二极管上的压降可忽略不计）。因此，通过电感的电流将减小。 $V_L$ $I_L$

V_{大号} = 大号 \frac{d {一世}_{大号}}{d Ť}

$V_{L}=L\frac{dI_L}{dt}$

V_{L} = V_{i n} - V_{o u t}

$V_L = V_{in} - V_{out}$

V_{L} = - V_{o u t}

$V_L = - V_{out}$

电感限制了电流增加和减少的速率。因此，请使用较大的电感器以减小电流纹波。由于电容器在这里像电压缓冲器一样工作，因此较大的电容器将使电压纹波较小。

当然，一切都取决于PWM信号的频率。频率越高，电流增加的时间越短。因此，较高的频率将减小电流纹波。

在制造或购买电感器时，请确保电感器可以处理的电流大于峰值电流，该峰值电流是平均电流+电流纹波的50％。

购买电容器时，请确保其具有较低的ESR，以便将功率损耗降至最低。

有关如何计算所需电感和电容的很好解释，请访问以下网站：http : //www.daycounter.com/LabBook/BuckConverter/Buck-Converter-Equations.phtml还有一个计算器，您可以使用它来计算所需的电感和电容。

设计自己的降压（或升压）转换器真的很有趣！您必须考虑开关的开关损耗和电导损耗，电感器的电导和铁芯损耗，电容和二极管的损耗。设计降压转换器正在寻找具有最高效率和最低成本的频率，C和L组合。（并且不要像今天早上那样将您的转换器变成无线电发射机：-P）

— i.amniels
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出于多种原因，选择电感器至关重要：

它决定了提供给电容器的纹波电流，因此决定了施加于其ESR的纹波电压，即您的输出纹波电压
它决定了转换器从不连续模式转换到连续模式的负载，这对于了解反馈回路的稳定性非常重要（不连续模式降压仅需要一个单极补偿网络；连续模式降压需要两个），功耗（在相同功率水平下，不连续模式降压的峰值和RMS开关功率要高于连续模式降压的功率）和占空比（不连续模式降压的死区时间会导致空载时间随负载而变化）；连续模式降压器的占空比相对于负载而言基本上是固定的）
电感器的当前压摆率将在转换器的瞬态响应上设置一个上限

通常，选择所需的电感器然后根据纹波电压确定输出电容的大小会更容易。确保组合的ESR可以为您提供所需的纹波，并确保电容的额定值适合电感器将提供的纹波电流和频率。

您必须确保在最坏的过载情况下电感器不会饱和，因为直流电流会导致磁性材料的导磁率下降，从而使开关纹波高。如果您没有磁性设计方面的经验，那么选择适合降压的现成电感器（即指定一个在饱和之前可以处理多少电流的电感器）会更容易。

[与诸如Sendust和Kool-Mu的分布间隙铁氧体材料一起玩很有趣，它们可能会遭受很多滥用而不会饱和并炸毁您的开关，但是我离题了...]

— 亚当·劳伦斯
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线性具有出色的数据表，其中包含有关为SMPS选择组件的大量信息。例如，当我查看LTC3127的数据表时，会看到有关降压-升压电感选择，输出和输入电容器选择以及电容器选择示例的章节。数据表中有详细的计算。

— 史蒂文夫
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