【DCDCコンバータ】デューティー比をインダクタ電流の最大値と最小値、スイッチング周波数から導出

DCDCコンバータのデューティー比をインダクタ電流の最大値と最小値、スイッチング周波数から導出する方法を解説します。

【昇圧回路】DCDCコンバータのデューティー比をインダクタ電流の最大値と最小値、スイッチング周波数から導出

昇圧回路(DCDCコンバーター)のデューティー比をインダクタ電流の最大値と最小値、スイッチング周波数から導出します。

スイッチがONの間(Ton中)は、インダクタLには入力電圧Vinが印加されてるため、インダクタ電流iLはdiLonだけ増加します。
ここで、インダクタ電流iLの最大値をILmax、最小値をILminとすると、以下の式となります。

(1)   \begin{eqnarray*} V_{in} = L\frac{di_{Lon}}{T_{on}}=L\frac{I_{Lmax}-I_{Lmin}}{T_{on}}\\ V_{in} = L\frac{di_{Lon}}{T_{on}}=L\frac{I_{Lmax}-I_{Lmin}}{(T_{on}+T_{off})\times D}\\ \end{eqnarray*}

ここで、スイッチの周波数をfとすると、周期Tは次のようになります。

(2)   \begin{eqnarray*} T=T_{on}+T_{off}=\frac{1}{f} \end{eqnarray*}

よって以下の式を導出できます。

(3)   \begin{eqnarray*} D = L\frac{I_{Lmax}-I_{Lmin}}{T+V_{in}}=L\frac{f(I_{Lmax}-I_{Lmin})}{V_{in}}\\ \end{eqnarray*}

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電気・電子工学
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