Schaltregler werden in elektronischen Geräten häufig verwendet, um Spannungen effizient umzuwandeln. Ein wichtiger Aspekt ihrer Leistung ist die Ausgangsspannungswelligkeit, die den Betrieb des Geräts beeinflussen kann. Dieser Artikel bietet eine schrittweise Anleitung zur Berechnung der Ausgangsspannungswelligkeit in Schaltreglern.

Die Komponenten von Voltage Ripple verstehen

Die Ausgangsspannungswelligkeit ergibt sich in erster Linie aus der Schaltwirkung und der in der Drossel und dem Kondensator gespeicherten Energie, wobei als wesentliche Komponenten die Drosselstromwelligkeit, die Kondensatorspannungswelligkeit und die Schaltfrequenz genannt werden.

Schritt 1: Berechnen Sie den Induktorstrom Ripple

Die Induktorstromwelligkeit ((Delta I L)) kann mit der Formel berechnet werden: EPMATHMARKEREP

(Delta I L = frac{V {in} mal D}{f s mal L})

Wobei:

  • (V {in}): Eingangsspannung
  • (D): Arbeitszyklus
  • (f s): Schaltfrequenz
  • (L): Induktivität

Schritt 2: Bestimmen Sie die Kondensatorspannungs-Ripple

Die durch den Kondensator verursachte Ausgangsspannungswelligkeit ((Delta V {out})) wird geschätzt durch:

(Delta V {out} = frac{Delta I L}{8 mal f s mal C})

Wobei:

  • (C): Ausgangskapazität

Schritt 3: Berechnen Sie die Gesamtausgangsspannungs-Ripple

Die Gesamtausgangsspannungswelligkeit ist ungefähr die Summe der Spannungswelligkeitskomponenten:

(Delta V {insgesamt} ca. Delta V {out})

In den meisten Fällen dominiert die Kondensatorwelligkeit, aber beide sollten für genaue Berechnungen berücksichtigt werden.