Boost-Induktivitätsrechner
Boost-Drosseln über den Batterie-Eingangsbereich auslegen. Eingangsstrom, maximale Welligkeit, Spitzen- und Effektivstrom abschätzen und Stromgrenzen sowie Kupferverluste prüfen.
Lokale Browserberechnung. Speicherung nur auf diesem Gerät; geteilte Links enthalten Eingabewerte.
Batteriebeispiele
Beispiele dienen als Ausgangspunkt. Eingangsbereich unter Last eingeben und Spannungseinbruch, Unterspannungsabschaltung, maximalen Tastgrad und Strombegrenzung prüfen. Laufzeit und Wirkungsgrad werden nicht vorhergesagt.
Betriebsbedingungen
Feste Einheiten neben jedem Feld: V, A, kHz, µH, mΩ und °C.
0 < minimale Eingangsspannung ≤ maximale Eingangsspannung < Ausgangsspannung; Last, Frequenz und Induktivität > 0; 0 < Wirkungsgrad ≤ 100 %; 0 < Zielwelligkeit < 200 %; 0 ≤ Toleranz < 100 %.
Ergebnisse
- Erforderliche effektive Mindestinduktivität
- 8.8889 µH
- Nenninduktivität mit Toleranzreserve
- 11.111 µH
- Mindestinduktivität aus Toleranz
- 12 µH
- CCM-Grenzlaststrom
- 0.055556 A
- Spitzenstrom
- 1.0259 A
- Effektivstrom
- 0.92772 A
Stromwelligkeit im Eingangsbereich: 0.112–0.2 A
Tastgradbereich: 16–40%
- Maximaler mittlerer Drosselstrom
- 0.92593 A
- Welligkeit / mittlerer Strom
- 22.222 %
Eingang bei maximaler absoluter Welligkeit: 3 V
Eingang für Auslegung / CCM-Grenze: 3.3333 V
Eingang bei maximalem Spitzen- / Effektivstrom: 3 V
Die ungünstigsten Eingangsspannungen unterscheiden sich: absolute Welligkeit nahe Vout/2, Welligkeitsanteil und CCM-Grenze nahe 2×Vout/3, jeweils auf den Eingangsbereich begrenzt. Bei durchgehendem CCM sind Spitzen- und Effektivstrom am kleinsten Eingang maximal.
Strom bei wichtigen Eingangsspannungen
Die ungünstigsten Eingangsspannungen unterscheiden sich: absolute Welligkeit nahe Vout/2, Welligkeitsanteil und CCM-Grenze nahe 2×Vout/3, jeweils auf den Eingangsbereich begrenzt. Bei durchgehendem CCM sind Spitzen- und Effektivstrom am kleinsten Eingang maximal.
| Eingangsspannung | Mittlerer Induktorstrom | Stromwelligkeit (Spitze-Spitze) | Welligkeit / mittlerer Strom | Spitzenstrom | Effektivstrom |
|---|---|---|---|---|---|
| 3 V | 0.92593 A | 0.2 A | 21.6 % | 1.0259 A | 0.92772 A |
| 3.3333 V | 0.83333 A | 0.18519 A | 22.222 % | 0.92593 A | 0.83505 A |
| 4.2 V | 0.66138 A | 0.112 A | 16.934 % | 0.71738 A | 0.66217 A |
Standardinduktivitäten vergleichen
| Nenninduktivität | Mindestinduktivität aus Toleranz | Stromwelligkeit (Spitze-Spitze) | Spitzenstrom | Effektivstrom | Betriebsart | Welligkeitsziel | Übernehmen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8.2 µH | 6.56 µH | 0.36585 A | 1.1089 A | 0.93193 A | CCM | Überschritten | |
| 10 µH | 8 µH | 0.3 A | 1.0759 A | 0.92997 A | CCM | Überschritten | |
| 12 µH | 9.6 µH | 0.25 A | 1.0509 A | 0.92873 A | CCM | Erfüllt | |
| 15 µH | 12 µH | 0.2 A | 1.0259 A | 0.92772 A | CCM | Erfüllt | |
| 18 µH | 14.4 µH | 0.16667 A | 1.0093 A | 0.92718 A | CCM | Erfüllt |
Modell und Formeln
CCM-Näherung bei fester Frequenz für die Vorauswahl: Tastgrad und Welligkeit folgen idealen Boost-Beziehungen. Der mittlere Drosselstrom basiert auf der Eingangsleistung mit Ihrem angenommenen Wirkungsgrad, nicht auf einem simulierten oder gemessenen Wert. CCM wird im gesamten Eingangsbereich mit negativer Induktivitätstoleranz geprüft. Gleichstromvormagnetisierung, Temperatureinfluss, Reglergrenzen, Anlauf und Transienten sind nicht enthalten. Tatsächlichen Tastgrad und Strom anhand von Reglerdatenblatt und Messkurven prüfen.
D = 1 − Vin/Vout; Iavg ≈ Vout × Iout / (η × Vin)
ΔI = Vin × D / (f × Lmin)
Lmin = Lnom × (1 − tolerance/100)
Ipeak = Iavg + ΔI/2
Irms = √(Iavg² + ΔI²/12)