电源与驱动校核
先明确工作点，再核对电感、纹波、磁通和损耗。每个工具都给出模型范围、公式和来源；计算在浏览器本地完成。
DC-DC 电感与纹波
为机器人辅助电源或电路供电初选电感、电容，分别检查电流和器件的理想稳态电压。
输入参数
初始数值为示例，请按测量值或数据手册修改。
反相拓扑仍填正数，结果显示负输出。
均以各自拓扑的电感平均电流为基准。
仅用于输入供电预算；LC 与开关波形采用理想 CCM 模型。
剩余预算用于电容充放电，不重复使用同一预算。
计算结果
- 理想占空比
- 50 %
- 目标电感
- 66.66667 µH
- 容性纹波所需最小电容
- 8.33333 µF
- ESR 上限
- 100 mΩ
- 电感平均电流 · 理想
- 2 A
- 电感峰峰纹波
- 0.6 A
- 电感峰值电流 · 理想
- 2.3 A
- 电感谷值电流 · 理想
- 1.7 A
- 电感 RMS 电流 · 理想
- 2.00749 A
- 输入平均电流 · 含效率估计
- 1.11111 A
- 开关理想稳态阻断电压
- 24 V
- 二极管理想稳态反向电压
- 24 V
- 输出电压
- 12 V
- 输出功率
- 24 W
- 容性纹波预算 60.00 mV，ESR 纹波预算 60.00 mV；两项之和等于总预算。
- 理想输入平均电流为 1.000 A；含效率的输入电流只用于供电预算，不把损耗模型混入理想电感波形。
公式与适用条件
理想占空比：Buck D=Vo/Vi；Boost D=1−Vi/Vo；反相 D=|Vo|/(Vi+|Vo|)。
IL,avg：Buck 为 Io；Boost/反相为 Io/(1−D)。ΔIL=r·IL,avg，IL,rms=√(IL,avg²+ΔIL²/12)。
L：Buck 为 (Vi−Vo)D/(fs·ΔIL)；Boost/反相为 Vi·D/(fs·ΔIL)。
Cmin：Buck 为 ΔIL/(8fs·ΔVC)；Boost/反相为 (Io·D/fs+Qextra)/ΔVC。
Boost/反相：IL,valley<Io 时，Qextra=(Io−IL,valley)²(1−D)/(2ΔIL·fs)；否则 Qextra=0。该修正由理想三角波电容电流积分独立推导。
ESRmax：Buck 为 ΔVESR/ΔIL；Boost/反相为 ΔVESR/IL,peak。
Iin≈|Vo|Io/(Vi·η)。器件理想应力：Buck 为 Vi；Boost 为 Vo；反相为 Vi+|Vo|。
- 只适用于稳态连续导通（CCM），忽略压降、死区和寄生参数。应分别校核输入电源范围；轻载进入 DCM 时结果不再适用。
- 电容下限只覆盖开关纹波；还需依据控制器要求校核瞬态和环路稳定性，并采用工作偏压、温度下的有效电容。
- 阻断电压不是器件耐压选型结论；饱和电流、寄生过冲、故障电流及 SOA 需另行校核。