DC-DCブーストアプリケーション用の適切なインダクタを選択するためのガイド

医療用（ポータブル）、自動車、電気通信など、多数のDC-DCアプリケーション分野があります。 この記事では、「昇圧コンバータ」と呼ばれるステップアップDC-DCを使って適切なインダクタを選択する方法について説明します。

簡略化された昇圧コンバータ回路を図1に示します。このコンバータの入力電圧は常に出力電圧より小さくなります。 ブーストコンバータは次のように動作します。 S1が閉じているとき、電流はインダクタL1とS1を通って流れ、L1を充電しますが、電力は負荷に供給されません。 S1が開いているとき、負荷両端の電圧はDC入力電圧に等しく、L1に蓄えられた電荷は負荷に電流を供給しています。

ブーストコンバータ用のインダクタを選択するときは、以下のパラメータを定義または計算する必要があります。 （等号の右側の値は計算の目的のためだけに与えられています）。 この設計例は±不連続モードに焦点を当てています。

・周波数= f = 500 KHz

・V出力= 36 V

・出力= 1.5 A

・V入力ノム= 12 V

・V入力最小= 10.8 V

・V入力最大= 13.5 V

・滞留時間（デッドタイム）デューティ比= 0.1

・Vダイオード降下= 0.7 V

・R on（FET）= 50mΩ

計算

動作周波数が500KHzなので、

出力電力P outを求めます。

P out =（V out + Vダイオード降下）（I出力）

P out =（36 + 0.7）（1.5）= 55 W

最大電流入力、I input maxを見つけます。

FETの電圧降下、V fetの電圧降下を見つける

Vフェットボルト降下= I in（max）（R on（FET））

Vフェットボルト降下=（5.48）（0.05）= 0.274 V

最大デューティ比D maxを求める

最小デューティ比D minを求める

最小負荷抵抗R minを求めます（最大負荷条件の場合）

最大インダクタンスL maxを求める

L max = 0.74 uHy

ピーク電流I pkを求める

効率が93％であると仮定すると、I pk = 15.7 Aです。

RMS電流I rmsを求めます。

この時点から設計を終了するか、またはTT Electronics（TTE）インダクタデータシートを使用して、必要な最適インダクタンスとサイズを選択できます。 より低い/より高いインダクタンスを選択でき、電流定格は計算に近くなりますが、性能はテストベンチを使用して検証する必要があります。

この例では、自動車用グレードのTTE p / n： HA72L-06241R5LFTR 、-55℃〜+ 155℃（AEC-Q200認定）が推奨され、次の電気的パラメータがあります。

表1.電気的仕様（データシートから転送）

図2は、15.7Aでインダクタンスのロールオフが約100 = 30％であることを示しています。 計算されたRMS電流は7.52 Aなので、これは上の表1に示されている9.0 Aよりかなり下です。 そのため、予想される気温上昇*は40°Cをはるかに下回ります。 すべてのパフォーマンスはいつも通りテストベンチでテストされなければなりません。

*この例では、温度上昇を確定するための基準点（40℃上昇）として使用できるIrmsは、インダクタ製造元から提供されています。 温度上昇は、基準点より上、下、または同等になります。 正確な温度上昇の計算のために、我々は以下のパラメータを知っていなければなりません、しかしそれに限定されません：

使用されるワイヤーの1.オーム/ 1000フィート（あなたの単位測定の好み）

総ターン数

3.平均長さターン情報

4.使用を意図したBac（AC磁束密度）（コア材料による）

a。 ギャップがわかっていれば計算できます（この場合はMagnetics Path Length）

表皮深さ情報

6.銅損は上記の情報から計算できます

7.コア損失 ミリワット/グラムまたはワット/ポンド。

8.インダクタの表面積（計算可能）

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