Ondulação de Corrente no Indutor
Calcula a ondulação (ripple) de corrente no indutor de um conversor buck, ΔI_L = (V_in × D) ÷ (L × f), a partir da tensão de entrada V_in, do ciclo de trabalho D, da indutância L e da frequência de chaveamento f. O resultado, em amperes, é a variação pico a pico da corrente no indutor durante cada ciclo. É um parâmetro central de projeto: ondulação típica de 20-40% da corrente média é um bom compromisso. Indutância e frequência maiores reduzem o ripple (indutor maior, mais caro; frequência maior, mais perdas de chaveamento). Define também o limite entre condução contínua e descontínua. Informe a tensão, o ciclo de trabalho, a indutância e a frequência.
Resultado
—
Ondulação de corrente no indutor
No indutor de um conversor buck, a corrente não é constante: ela sobe durante a parte ligada do ciclo (quando a fonte impulsiona o indutor) e desce durante a parte desligada — formando uma onda triangular sobreposta à corrente média. A amplitude pico a pico dessa variação é a ondulação de corrente: ΔI_L = (V_in × D) ÷ (L × f), onde V_in é a tensão de entrada, D o ciclo de trabalho, L a indutância e f a frequência de chaveamento. Esse é um dos parâmetros de projeto mais importantes de um conversor, com vários compromissos. Uma ondulação típica de 20 a 40% da corrente média de saída é considerada um bom equilíbrio. Ondulação baixa demais exige um indutor muito grande (mais volume, peso e custo). Ondulação alta demais aumenta as perdas (a corrente RMS sobe, e os picos estressam mais a chave e o capacitor), e, no limite, leva à condução descontínua (a corrente do indutor chega a zero a cada ciclo) — um modo de operação diferente, com outra relação de conversão e dinâmica. A fórmula mostra como controlar o ripple: maior indutância ou maior frequência o reduzem. Daí o apelo das altas frequências de chaveamento (centenas de kHz a MHz): permitem indutores e capacitores menores para o mesmo ripple, miniaturizando a fonte — mas ao custo de maiores perdas de chaveamento (que crescem com a frequência), num equilíbrio central do projeto. A ondulação de corrente também define o pico de corrente no indutor (que não pode saturá-lo) e influencia o ripple de tensão de saída. Informe a tensão, o ciclo de trabalho, a indutância e a frequência.
Ferramentas Relacionadas
Ondulação de Tensão de Saída
Calcula a ondulação (ripple) de tensão na saída de um conversor chaveado, ΔV = I ÷ (f × C), a partir da corrente de saída I, da frequência de chaveamento f e da capacitância do capacitor de saída C. O resultado, em volts, é a oscilação residual sobreposta à tensão CC de saída, causada pela carga e descarga do capacitor de filtro a cada ciclo de chaveamento. Maior frequência e maior capacitância reduzem o ripple. Manter a ondulação dentro de limites (tipicamente <1% da saída) é essencial para alimentar circuitos sensíveis. Informe a corrente, a frequência de chaveamento e a capacitância.
Perdas de Condução em MOSFET
Calcula as perdas de condução em um MOSFET, P = I² × R_ds(on), a partir da corrente que o atravessa I e da resistência de canal em condução R_ds(on). O resultado, em watts, é a potência dissipada como calor enquanto o transistor está ligado, devido à resistência do canal. É uma das duas principais perdas em chaves de potência (a outra é a de chaveamento). MOSFETs de menor R_ds(on) reduzem essas perdas, importantes em correntes altas e baixas frequências. As perdas de condução, somadas às de chaveamento, definem o aquecimento e a necessidade de dissipador. Informe a corrente e a resistência de condução.
Conversor Buck-Boost
Calcula a tensão de saída de um conversor CC-CC buck-boost em condução contínua, V_out = V_in × D ÷ (1 − D), a partir da tensão de entrada V_in e do ciclo de trabalho D (0 a 1). O resultado, em volts, pode ser menor (D < 0,5) ou maior (D > 0,5) que a entrada — o conversor buck-boost abaixa ou eleva a tensão conforme o ciclo de trabalho, com saída de polaridade invertida na topologia clássica. É usado quando a tensão de entrada pode variar acima e abaixo da saída desejada (baterias que descarregam, fontes universais). Informe a tensão de entrada e o ciclo de trabalho.
Os resultados desta ferramenta têm caráter apenas informativo e educativo e não constituem aconselhamento profissional, financeiro, médico, jurídico, tributário ou contábil. Confirme decisões importantes com um profissional qualificado e fontes oficiais.