Επιλογή inductor σε switching regulator

[billys7]

Θέλω σε μια κατασκευή με ESP32 να προσθέσω ένα switching regulator. Βασικά στοιχεία εκτός της αξιοπιστίας είναι το μέγεθος.
Έχω καταλήξει στο AP62150 .

Το Vin είναι από 10V έως 18V. Το Vout θα είναι 3.3V, ενώ το Iout θα κυμαίνεται από 0,1Α έως 1Α.

Το πρόβλημα μου είναι:

Υπολογίζω την τιμή του inductor βάση του τύπου της σελίδας 15 Vout x (Vin - Vout) / Vin x Iripple x Frequency.

Όπου και αν έχω δει πως κάνουν τον υπολογισμό πάντα υπολογίζουν το Iripple στη μέγιστη τιμή δηλαδή στην τιμή του 1Α.
Γιατί αυτό ;

Αν κάνω τον υπολογισμό με Ιout 1A το αποτέλεσμα είναι 5,18uH ενώ για Iout 0,1A είναι 51.82uH.
Από ότι καταλαβαίνω οι ανάγκες του είναι διαφορετικές.

Ποια τιμή πρέπει να θεωρήσω ότι είναι σωστή για τις παραπάνω παραμέτρους ;

[cycler]

Με τον τύπο που αναφέρεις, υπολόγισε με το μισό του μέγιστου ρεύματος της εφαρμογής σου και πάρε την τιμή που θα βρεις ή την επόμενη προς τα πάνω σε αυτεπαγωγή. Πρόσεξε και το ρεύμα κορου του πυρήνα να είναι μεγαλύτερο του μεγιστου ρευματος της εφαρμογής σου.

[SProg]

Basic Calculation of a Buck Converter's Power Stage από την TI.

Εάν θες να μειώσεις το μέγεθος του πηνίου και γενικά των εξωτερικών υλικών, δες για κάποιο άλλο IC με μεγαλύτερη fsw.

Με τα 18VDC που αναφέρεις, είσαι οριακά στους 25 °C.

[billys7]

@SProg Το έχω διαβάσει και δεν με βοήθησε στο ερώτημα μου.

@cycler Υπάρχει κάποιος κανόνας που το γράφει αυτό ή είναι εμπειρικό ;

Μου φαίνεται λίγο ανορθόδοξο η χρήση μικρής τιμής inductor για όλο το εύρος χρήσης

[SProg]

Δεν σε βοηθησε το paper της TI. Μάλιστα.

Αν κάνω τον υπολογισμό με Ιout 1A το αποτέλεσμα είναι 5,18uH ενώ για Iout 0,1A είναι 51.82uH.
Από ότι καταλαβαίνω οι ανάγκες του είναι διαφορετικές.

The inductor ripple current cannot be calculated with Equation 1 because the inductor is not known. Agood estimation for the inductor ripple current is 20% to 40% of the output current.

Αν κάνω τον υπολογισμό με Ιout 1A το αποτέλεσμα είναι 5,18uH ενώ για Iout 0,1A είναι 51.82uH.

Γραψε αναλυτικα τις πραξεις που κανεις...

[cycler]

@cycler Υπάρχει κάποιος κανόνας που το γράφει αυτό ή είναι εμπειρικό ;

Το PDF με το App Report της τέξας που ανέβασε ο Σάββας είναι συνοπτικό και σαφές νομίζω. Το ripple current του πηνίου το ορίζεις εσύ κατά το σχεδιασμό και βγάζεις την απαιτούμενη αυτεπαγωγή. Το ripple current ratio ή r, είναι ένα μέγεθος που θέλουμε να συνήθως να βελτιστοποιήσουμε, δεν υπάρχει μια σωστή τιμή. Αν υπάρχουν τύποι; Φυσικά. Το αντικείμενο αυτό είναι το δεύτερο κεφάλαιο του βιβλίου:
https://en.1lib.limited/book/665620/c22764
Εκεί θα βρεις όλους τους τύπους, τη μεθοδολογία και τις εξηγήσεις που θες.

[nick1974]

Επειδη το σωστο ειναι οπως το λεει ο Σαββας, και επειδη μιλαμε για I RIPPLE και οχι για το Ι out, το σωστο ειναι ετσι οπως το βλεπω εφ οσον εχεις τοση μεταβολη να υπολογισεις ενα 20% του ΧΑΜΗΛΟΤΕΡΟΥ ρευματος λειτουργειας και οχι του υψηλοτερου, ωστε και οταν εχεις χαμηλο ρευμα να μην εχεις υψηλο ripple. Ο πυρηνας του πηνιου βεβαια πρεπει να υπολογιστει να ειναι ικανος για το υψηλοτερο ρευμα ωστε να μη βρεθει σε κορο (εννωειται και το συρμα αλλα αυτο ειναι αυτονοητο)

[billys7]

Οι υπολογισμοί είναι απλοί:

L = Vout x (Vin - Vout) / Vin x Iripple x Frequency

Για 1Α κατανάλωση 3,3 χ (18 -3,3) / (18 χ 0,4 χ 1300000) 5,18uH
Για 0.1Α κατανάλωση 3,3 χ (18 -3,3) / (18 χ 0,04 χ 1300000) 51,82uH. Εδώ κανονικά η πράξη γίνεται 3,3 χ (18 -3,3) / (18 χ 0,04 χ 600000)(κάτω από 0,3Α φορτίο η συχνότητα αλλάζει σελ.7) 112,29uH.

Τέλος πάντων, αυτό που με μπέρδεψε είναι ότι στη σελίδα 6 έχει όλα τα γραφήματα σαν παραδείγματα και γράφει επάνω ότι με BOM = Table 1 στη σελίδα 15, όπου εκεί δίνει συγκεκριμένες τιμές, ενώ στα γραφήματα καλύπτει όλο το εύρος του φορτίου.

[SProg]

Βαλε ενα πηνιο στα 10uH με 'common' package (ωστε να μπορεις να το αλλαξεις ευκολα) και κανε μετρησεις.