Berechnung des Ausgangskondensatorwerts basierend auf dem Einschwingverhalten im Abwärtswandler

Im Buck-Design,

Der Anfangswert des Ausgangskondensators wird basierend darauf berechnet, wie viel Stromtransienten-Abwärtswandler unterstützt. Einige Gleichungen wurden aus Appnotes übernommen.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Aus diesen Gleichungen ergibt sich für eine gegebene Kombination aus Vin(12 V), Vout(0,925), Istep(12A @ 20A/us) und Cout(884uF), dass Vovershoot im Vergleich zu Vundershoot groß ist.

Nach meinem Verständnis tritt ein Unterschwingen während des Lastanstiegs auf, was schlimmer ist als ein Überschwingen, das während des Entladens der Last auftritt .

Aber gemäß den Gleichungen ist der Overshoot-Wert groß im Vergleich zum Overshoot-Wert.

Gibt es einen theoretischen Bereich dahinter.

Antworten (1)

Der Grund ist, dass bei den gegebenen Werten Vin >> Vout.

Eine qualitative Betrachtungsweise ist:
Wenn die Spannung über dem Induktor groß ist (diese Spannung ist Vin-Vout für Vunder), dauert es eine kurze Zeit, bis der Induktor den Stromschritt kompensiert. Relativ gesehen wird Cout eine kleinere Menge an Energiedefizit entzogen.
Wenn die Spannung über dem Induktor klein ist (diese Spannung ist Vout für Vover), dauert es lange, bis der Stromschritt aufgebaut ist. Daher wird eine größere Menge an überschüssiger Energie in Cout abgegeben.

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Die rot skizzierte Linie wäre zeitlich für Vin >> Vout maßstäblicher. Beachten Sie die Größen der schraffierten Flächen, die das Stromdefizit und den Stromüberschuss darstellen, die vom Kondensator ausgeglichen werden müssen. All dies steht im Einklang damit, dass die Energieänderung des Induktors gleich ist.

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Es gibt zwei gängige Anwendungen für den Abwärtswandler. Einer besteht darin, den Strom zu steuern, wie bei einem LED-Treiber. Die andere besteht darin, die Spannung zu steuern, was Sie hier sehen. Aus den gegebenen Gleichungen scheinen sie zu implizieren, dass der Regelkreis sofortige Regelentscheidungen trifft.

Im Gegensatz dazu erfasst ein typischer Buck-Spannungsregler die Ausgangsspannung und speist diese in einen Regelkreis mit begrenzter Bandbreite ein. Begrenzte Bandbreite bedeutet Steuerverzögerung. Da die Steuerverzögerung größer ist als die Lade- oder Entladezeit des Induktors, wird das transiente Lastverhalten dann von der Steuerverzögerung dominiert. Wir sehen also Behandlungen der transienten Lastreaktion basierend auf der Steuerbandbreite in Datenblättern.

Ich habe nicht an Netzteilen für Intel-Prozessoren der neuesten Generation gearbeitet. Das ist ein Ort, an dem diese Beschreibung vielleicht relevanter ist. Also vielleicht mal dort nachschauen.

Aber die Energieänderung ist gleich 0,5*L i_initial^2 - 0,5*L i_final^2 . nur entweder Last erhöhen oder reduzieren...
Ich habe es jetzt verstanden ... lass mich mehr darüber nachdenken ... Ich sehe in den meisten Buck-Datenblättern Transient-Response-Kurven, aber ich kann den Unterschied in Overshoot und Undershoot in den Datenblättern nicht finden ... Haben Sie ein Dokument mit tatsächlichen Kurven, die Iout und Vout unter Transienten gemessen haben ...
Berechnung des Ausgangskondensatorwerts basierend auf dem Einschwingverhalten im Abwärtswandler
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