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Prüfung 2: Messungen und Berechnungen
1) Die Spitze-zu-Spitze-Welligkeit des Induktorstroms ΔI
zwei Schaltfrequenzen
f
= 250 kHz
und
s
2) Die Ergebnisse analysieren, die Fragen beantworten und die Beobachtungen anhand der Induktivitäts-/Stromformeln und Informationen im Abschnitt
Tabelle 2:
Welligkeit des Induktorstroms und berechnete Induktivität beim Abwärtsregler TPS54160 für die Schaltfrequenz
(1)
(2)
DI
L [mH]
pp
gemessen
berechnet
V
= 6 V
in
V
= 36 V
in
Tabelle 3:
Welligkeit des Induktorstroms und berechnete Induktivität beim Abwärtsregler TPS54160 für die Schaltfrequenz
(1)
(2)
DI
L [mH]
pp
gemessen
berechnet
V
= 6 V
in
V
= 36 V
in
Induktoren:
L
(Ferrit,
J
– J
gebrückt):
L
2
13
15
3
L
= 18 mH
σ = 3.22
nom
L
= 1 mH,
I
= 1.5 A
sat
50 %
(Anhand der Teilenummer auf der Hersteller-Website
nach näheren Informationen zu L
suchen)
2
Antworten:
1
Wie ändert sich die äquivalente Induktivität bei steigendem Laststrom?
2
Prognostizieren Sie, welcher Induktor unter den folgenden Betriebsbedingungen
die geringste Stromwelligkeit sicherstellt, und verifizieren Sie dies durch Messungen:
|
TI Power-Management-Laborkit
69
messen, die äquivalente Induktivität mit der Formel L
pp
f
= 500 kHz
eintragen.
s
L = L
(J
– J
gebrückt)
2
13
15
I
= 1 A
I
= 1.5 A
out
out
(1)
(2)
(1)
(2)
(1)
(2)
(1)
(2)
L = L
(J
– J
gebrückt)
2
13
15
I
= 1 A
I
= 1.5 A
out
out
(1)
(2)
(1)
(2)
(1)
(2)
(1)
(2)
(Pulver,
J
– J
gebrückt):
15
19
L
= 15 mH, L
= 10.5 mH,
nom
30 %
I
= 2.8 A
30 %
(Anhand der Teilenummer auf der Hersteller-Website
nach näheren Informationen zu L
suchen)
3
= (V
−V
) V
/ (V
f
ΔI
d
in
out
out
in
s
pp
f
= 250 kHz
s
I
= 2.0 A
I
= 1 A
out
out
(1)
(2)
(1)
(2)
(1)
(2)
(1)
(2)
f
= 500 kHz
s
I
= 2.0 A
I
= 1 A
out
out
(1)
(2)
(1)
(2)
(1)
(2)
(1)
(2)
Ausgangskondensator:
J
gebr.,
J
offen:
16
17
C
= C
= 10 mF, ESR = 5 mW
out
17
J
offen,
J
gebr.:
16
17
C
= C
= 220 mF, ESR = 25 mW
out
16
Nimmt zu
Nimmt ab
I
= 0.5 A, V
= 24 V, f
= 250 kHz:
out
in
s
I
= 1.5 A, V
= 12 V, f
= 500 kHz:
out
in
s
) berechnen und das Ergebnis in die Tabellen 2 und 3 für die
Theoretischer Hintergrund
L = L
(J
– J
gebrückt)
3
15
19
I
= 1.5 A
I
out
out
(1)
(2)
(1)
(1)
(2)
(1)
L = L
(J
– J
gebrückt)
3
15
19
I
= 1.5 A
I
out
(1)
(2)
(1)
(1)
(2)
(1)
Schaltfrequenz:
J
gebrückt: f
= 500 kHz
22
s
J
offen: f
= 250 kHz
22
s
Hängt von der Eingangsspannung ab
L
L
2
3
L
L
2
3
Texas Instruments
erläutern.
= 2.0 A
(2)
(2)
= 2.0 A
out
(2)
(2)
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