昇圧コンバータのデューティ比と電流応力シミュレーター

最初は理想出力電圧を見ます。ただし数字だけで判断せず、昇圧デューティ曲線で前提の形や状態を確認し、インダクタ電流で分布や変化の出方を合わせて読みます。デューティ曲線ではDが1に近づくほど出力電圧が急増します。

デューティ Dを少しずつ動かしてインダクタ電流リップルの動きを見ると、支配している項が見えてきます。理想昇圧式では損失を無視します。実設計ではダイオード/同期整流損失、インダクタ飽和、制御安定性、スイッチ定格を確認します。 1点の計算で終わらせず、実際にばらつきそうな範囲を往復させるのが大事です。

素子ストレスは、危険側に入る境界や、余裕が急に崩れる組み合わせを探すための図です。電流図ではインダクタリップルが大きすぎないかを見ます。 例えばDC-DC昇圧回路の初期定数設計では、単一点の値より「少し条件がずれたらどうなるか」が効きます。

ここでは初期検討として扱います。インダクタ飽和電流とリップルの見積もりや高デューティ運転の危険側確認には役立ちますが、最終判断では規格値、実測値、詳細解析、メーカー条件で確認してください。ストレス図では昇圧比が素子電圧定格を押し上げる点を確認します。