Calculateur de convertisseur buck-boost inverseur

Un convertisseur buck-boost inverseur est une topologie DC-DC à découpage qui génère une tension de sortie de polarité opposée à celle de l'entrée. Pendant la conduction de l'interrupteur, la source stocke de l'énergie dans une inductance tandis que la diode isole la sortie. À l'ouverture, l'inductance inverse sa tension et transfère son énergie à travers la diode vers le condensateur de sortie et la charge. En modifiant la fraction de chaque période passée à l'état passant, le circuit peut produire une tension de sortie dont la valeur absolue est inférieure ou supérieure à l'entrée. Pour un convertisseur idéal en conduction continue, le rapport entre la valeur absolue de la tension de sortie et la tension d'entrée vaut le rapport cyclique divisé par un moins ce rapport. On en déduit : rapport cyclique = valeur absolue de sortie divisée par la somme des valeurs absolues d'entrée et de sortie. Une entrée de 12 V et une sortie de valeur absolue 5 V nécessitent donc environ 29.41 pour cent. Le contrôleur réel peut demander un rapport légèrement différent, car les chutes des semi-conducteurs, la résistance des enroulements, les pertes de commutation et la consommation du contrôle ne figurent pas dans l'équation idéale. Le courant de sortie est la puissance de sortie divisée par la valeur absolue de la tension de sortie. Le courant moyen d'entrée est estimé par bilan de puissance avec rendement : puissance de sortie divisée par le produit de la tension d'entrée et du rendement décimal. Le courant moyen de l'inductance suit la relation de conduction continue : le courant de sortie vaut le courant de l'inductance multiplié par un moins le rapport cyclique. Une ondulation se superpose à cette moyenne ; elle doit être calculée à partir de l'inductance, de la fréquence de découpage, de la tension appliquée et de l'intervalle de fonctionnement avant de choisir le composant. Le rendement influence fortement le courant d'entrée et la conception thermique, même s'il ne modifie pas le rapport cyclique idéal affiché. Les pertes deviennent de la chaleur dans l'interrupteur, la diode ou le redresseur synchrone, l'inductance, la résistance équivalente du condensateur et les circuits de contrôle. Les calibres en courant doivent garder une marge au-dessus des moyennes calculées, car les valeurs de crête et efficaces sont supérieures. Le démarrage, la limitation de courant, la conduction discontinue, le temps de conduction minimal et la réponse transitoire peuvent aussi déterminer la faisabilité du point de fonctionnement. Utilisez ce calculateur pour une première évaluation de la topologie, pas pour le choix définitif des composants. Vérifiez que le contrôleur prend en charge le montage inverseur, la plage de rapport cyclique requise et toutes les limites absolues de tension aux broches. Déterminez à partir de sa fiche technique l'inductance et l'ondulation, le courant d'ondulation du condensateur, les contraintes de l'interrupteur, la tension inverse de la diode, la compensation et les limites thermiques. La sortie étant en dessous de la masse d'entrée, cela affecte les sondes, connecteurs, réseaux de contre-réaction et circuits en aval. Ne branchez jamais la pince de masse d'un oscilloscope relié à la terre de façon à court-circuiter la sortie négative.