降圧スイッチングレギュレーター基礎 リップル電流の計算式を導出するよ
本記事では降圧スイッチングレギュレーターのコイルリップル電流の計算式を導出します。降圧スイッチングレギュレーターの基礎動作についてはこの記事で解説しておりますので、良かったら見てみてください。
では、導出を開始します。
まず、インダクタの基本式
ΔiL = V / L × Δt
これをスイッチON時で考えます。
ΔiL = (Vin - Vo) / L × ton (1)
なんでこうなるの?と思った方は過去記事を確認してみてください。
次にtonがどのくらいになりそうなのかを計算します。
tonはスイッチのON時間ですが、1周期の時間tpwm[sec]とON時間の割合DUTY[%]を使うと以下のように計算できます。
ton = DUTY × tpwm
DUTY = Vo / Vin となります。導出過程は過去記事を参照ください。DUTYにその値を代入します。
ton = Vo / Vin × tpwm
tpwmとスイッチング周波数fsw[Hz]の関係はtpwm = 1/fswです。これも書き換えます。
ton = Vo / (Vin × fsw)
このtonの式を(1)式に代入します。
ΔiL = (Vin - Vo) / L × Vo / (Vin × fsw)
はい。式が見づらいですね。noteで式を綺麗に入力するにはどうやったらいいんでしょうね。これをL=〜に書き換えたら、Lを求める式になります。
L = (Vin - Vo) / ΔiL × Vo / (Vin × fsw)
これで、入出力電圧、スイッチング周波数、コイルリップル電流値がわかれば、Lが計算できることになりました。
以上です。最後まで読んで頂きありがとうございました!
理解のちょっとした助けになれば、幸いです。
この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか?