Ještě jednodušší výpočet buck regulátoru v Pythonu

V článku Simple buck regulator inductor selection using Python jsme představili metodu založenou na Pythonu pro matematické určení vhodných rozsahů indukčnosti.

V ⚠

Hz ⚠

H ⚠

A ⚠

Tato metoda však vyžaduje mnoho parametrů, které je třeba vybrat nebo zadat z katalogového listu, které někdy nejsou k dispozici. Také někdy je hodnota indukčnosti již známa (např. z tabulky v katalogovém listu).

Na základě toho se následující zjednodušený přístup zaměřuje na výpočet ripple proudu indukčností a ripple výstupního napětí pro danou sadu parametrů s pevnou hodnotou indukčnosti.

3V3-Buck-Calculation.py

#!/usr/bin/env python3
# DŮLEŽITÉ: Používáme limity valley proudu
from UliEngineering.Electronics.SwitchingRegulator import *
from UliEngineering.EngineerIO import *

Vin = normalize_numeric("12V")
Vout = normalize_numeric("3.3V")
fsw = normalize_numeric("600kHz")
Ioutmax = normalize_numeric("3A")
inductance = normalize_numeric("4.7uH")
Cout = normalize_numeric("22uF")
#
# KONEC PARAMETRŮ
#
inductance_current = buck_regulator_inductor_current(
    vin=Vin, vout=Vout, inductance=inductance, frequency=fsw, ioutmax=Ioutmax
)

output_ripple = buck_regulator_output_voltage_ripple(
    ripple_current = inductance_current.ripple,
    frequency=fsw, capacitance=Cout, esr=1e-3 # Odhad pro paralelní keramický ESR
)

# Výpis výsledků
print("Inductance:", format_value(inductance, "H"))
print("\tRipple current: ", format_value(inductance_current.ripple, "A"))
print("\tPeak current: ", format_value(inductance_current.peak, "A"))

print("\nInductor minimal ratings:")
print("\tSaturation current: ", format_value(inductance_current.peak, "A"))
print("\tThermal (RMS) current: ", format_value(inductance_current.rms, "A"))

print("\nRipple with Cout =", format_value(Cout, "F"))
print("\tVoltage ripple (P-P): ", format_value(output_ripple.pp, "V"))
print("\tVoltage ripple (RMS): ", format_value(output_ripple.rms, "V"))

#!/usr/bin/env python3
# DŮLEŽITÉ: Používáme limity valley proudu
from UliEngineering.Electronics.SwitchingRegulator import *
from UliEngineering.EngineerIO import *

Vin = normalize_numeric("12V")
Vout = normalize_numeric("3.3V")
fsw = normalize_numeric("600kHz")
Ioutmax = normalize_numeric("3A")
inductance = normalize_numeric("4.7uH")
Cout = normalize_numeric("22uF")
#
# KONEC PARAMETRŮ
#
inductance_current = buck_regulator_inductor_current(
    vin=Vin, vout=Vout, inductance=inductance, frequency=fsw, ioutmax=Ioutmax
)

output_ripple = buck_regulator_output_voltage_ripple(
    ripple_current = inductance_current.ripple,
    frequency=fsw, capacitance=Cout, esr=1e-3 # Odhad pro paralelní keramický ESR
)

# Výpis výsledků
print("Inductance:", format_value(inductance, "H"))
print("\tRipple current: ", format_value(inductance_current.ripple, "A"))
print("\tPeak current: ", format_value(inductance_current.peak, "A"))

print("\nInductor minimal ratings:")
print("\tSaturation current: ", format_value(inductance_current.peak, "A"))
print("\tThermal (RMS) current: ", format_value(inductance_current.rms, "A"))

print("\nRipple with Cout =", format_value(Cout, "F"))
print("\tVoltage ripple (P-P): ", format_value(output_ripple.pp, "V"))
print("\tVoltage ripple (RMS): ", format_value(output_ripple.rms, "V"))

Příklad výstupu

Buck-Calculation-Output.txt

Inductance: 4.70 µH
        Ripple current:  848 mA
        Peak current:  3.42 A

Inductor minimal ratings:
        Saturation current:  3.42 A
        Thermal (RMS) current:  3.01 A

Ripple with Cout = 22.0 µF
        Voltage ripple (P-P):  8.88 mV
        Voltage ripple (RMS):  2.56 mV

Inductance: 4.70 µH
        Ripple current:  848 mA
        Peak current:  3.42 A

Inductor minimal ratings:
        Saturation current:  3.42 A
        Thermal (RMS) current:  3.01 A

Ripple with Cout = 22.0 µF
        Voltage ripple (P-P):  8.88 mV
        Voltage ripple (RMS):  2.56 mV

Podívejte se na podobné články podle kategorie: Calculators, Electronics

Pokud vám tento článek pomohl, zvažte, zda mi nekoupíte kávu nebo nepřispějete přes PayPal na podporu výzkumu a publikování nových článků na TechOverflow

Buy me a coffee