Welligkeitsstrom der Eingangsinduktivität des Abwärtsreglers?

Wenn am Eingang keine Komponenten vorhanden wären, wäre der vom Abwärtswandler gezogene Strom dreieckig oder trapezförmig gewesen (je nach Konfiguration), und die Formel dafür wäre (idealerweise) die von Ihnen angegebene gewesen.

Aber der Eingang ist jetzt ein Tiefpass-LC-Filter mit einer charakteristischen Frequenz von$\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$. Ob ideales Filter oder nicht, die Übertragungsfunktion ist bekannt (einfacher LC-Tiefpass, mit oder ohne R). Da auch der Eingangsstrom abgeleitet werden kann (Sie kennen die Topologie und den Wert davon), können Sie auch den Oberwellengehalt ableiten und auf die Übertragungsfunktion anwenden.

Hier ist zum Beispiel ein einfaches Buck-Beispiel (der IC in Ihrem Beispiel arbeitet im MHz-Bereich, aus Zeitgründen habe ich eine kleinere Schaltfrequenz gewählt). L=22$\mu$H, C=22$\mu$F, RL ₌ 3,3$\Omega$=> I _AUS = 1A

So sieht es aus:

Da der Mindeststrom größer als Null ist, ist der Eingangsstrom trapezförmig mit den berechneten Werten:

Und da der Eingangsfilter ideal ist, ist seine Übertragungsfunktion:

Die Schaltfrequenz beträgt 100 kHz, der Filter hat eine Flankensteilheit von -40 dB/dec, der Oberwellengehalt des Eingangsstroms kann ermittelt werden, also hier ist die FFT des gefilterten Eingangsstroms:

und sein Zeitverhalten, das die Summe aller gefilterten Harmonischen ist:

Wenn kein Eingangsfilter vorhanden wäre, hätte es keine Filterung gegeben, sodass der Strom unverändert geblieben wäre. Auch diese Art von Strom kann analytisch als Fourier-Reihe ausgedrückt werden, und angesichts der bekannten Übertragungsfunktion des Eingangsfilters kann die Dämpfung jeder Oberwelle bestimmt und dann mathematisch abgeleitet werden, aber es ist zeitaufwändig und einer der Gründe für FFTs und Simulatoren existieren.

Dies ist zusätzlich zu anderen Antworten.

Dies kann als LCLC-Filter modelliert werden, wobei das 2. L mit einem Rechteckimpuls und einer ohmschen Last geschaltet wird.

Aber in Wirklichkeit hat jeder reaktive Teil einen ESR-Wert, der die Verlustleistung und die Welligkeit von Spannung und Strom beeinflusst.

Der Primärwelligkeitsstrom L ist ungefähr derselbe wie der Sekundärstrom L, außer dass die Anstiegszeit des Primärstroms vom L/R=T-Verhältnis dieses Teils für zurück zur Quelle geleitetes Rauschen abhängt, was relevant sein kann oder nicht.

Die Ausgangsleistung kann aus einer Energieumwandlungs- und Verlustperspektive betrachtet werden, indem man sich den DCR jeder Spule und den ESR jeder Kappe mit einer Ausgabe von 3,3 V bei 1 A oder 3,3 W bei 3,3 Ohm ansieht.

Die Impedanz von L2 von 2,2 uH bei 2,25 MHz beträgt etwa 33 Ohm oder das 10-fache der Mindestlast R.

Die Impedanz von L1 von 1 uH beträgt etwa 15 Ohm, sodass eine Ferritperle mit einer Nennleistung von 10 Ohm bei 1 MHz als ähnlich, aber nicht genau gleich angesehen werden kann, abhängig von Nennstrom, SRF, Sättigungsgrad usw., da sie hohe Ladeströme zieht nach oben C1.

C1 muss aufgrund der hohen Flankenströme auch einen extrem niedrigen ESR haben, um die Verlustleistung in einem winzigen Teil zu minimieren, und muss niedriger sein als der große FET-Schalter, der auch einen niedrigen RdsOn hat.