Co tenhle nástroj nepočítá, a zdroje

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

Jedenáct kapitol a vztah, na kterém každá stojí.

Vědomá omezení

Jen spojitý režim. Přerušovaný se hlásí, ale nepočítá — v něm přestane platit D = V_out/V_in a bylo by potřeba řešit rovnici s třemi časovými úseky. Kapitola 6 říká, co se tím mění.
Žádná regulační smyčka. Nástroj počítá výkonovou část v ustáleném stavu. Stabilita, kompenzace a odezva na skok zátěže jsou vlastní úloha — a její jazyk má ControlLab. Poloha nuly v pravé polorovině je jediné, co se sem z toho světa dostalo.
Spínací ztráta je odhad. Překryv napětí a proudu s dobou hrany. Skutečný průběh závisí na Millerově plató, indukčnosti přívodů a budiči hradla.
Kapacita keramiky se stejnosměrným napětím neklesá. V modelu je jmenovitá hodnota; skutečná bývá při pracovním napětí i o polovinu nižší a v katalogu je jen jako graf. Zvlnění z náboje proto vyjde optimisticky.
ESL je vstup, ne výsledek. Skutečná hodnota patří cestě — ploškám, spoji a prokovům — a spočítat ji znamená řešit geometrii, což je úloha pro PcbLab.
Žádné EMI. Vyzařování, filtr na vstupu a shoda s normou jsou samostatné téma a tenhle nástroj se ho nedotýká.

Zdroje

Standardní odvození buck a boost měniče z volt-sekundové rovnováhy (Erickson & Maksimović, Fundamentals of Power Electronics).
Texas Instruments SLVA477 — zvlnění výstupu měniče včetně členu z ESR.
Katalogové listy cívek (Würth, TDK) — rozlišení I_sat a I_rms, DCR.
Impedanční model kondenzátoru ESR + jωL + 1/(jωC) a jeho vlastní rezonance; hodnoty ESL typické pro pouzdra 0402 až 1210.

Jedna věta na závěr: spínaný měnič není záhada, je to jedna rovnováha. Proud cívkou se musí za periodu vrátit tam, kde začal — a z toho jednoho požadavku vypadne střída, zvlnění, režim, volba cívky i to, proč se za vyšší frekvenci platí hranami. Všechno ostatní v téhle labce je ta věta přečtená z jiné strany.