Calculadora de conversor buck-boost inversor

Um conversor buck-boost inversor é uma topologia DC-DC chaveada que gera tensão de saída com polaridade oposta à entrada. Durante a condução da chave, a fonte armazena energia no indutor enquanto o diodo isola a saída. Quando a chave desliga, o indutor inverte a tensão em seus terminais e transfere energia pelo diodo para o capacitor de saída e a carga. Alterar a fração de cada período em que a chave permanece ligada permite obter um módulo de saída menor ou maior que a tensão de entrada. Para um conversor ideal em condução contínua, o módulo da tensão de saída dividido pela tensão de entrada equivale ao ciclo de trabalho dividido por um menos esse ciclo. Reorganizando: ciclo de trabalho = módulo de saída dividido pela soma dos módulos de entrada e saída. Assim, uma entrada de 12 V e uma saída de módulo 5 V exigem um ciclo ideal de aproximadamente 29.41 por cento. O controlador real pode precisar de um ciclo um pouco diferente, pois quedas nos semicondutores, resistência do enrolamento, perdas de chaveamento e consumo do controle não entram na equação ideal. A corrente de saída é a potência de saída dividida pelo módulo da tensão de saída. A corrente média de entrada é estimada pelo balanço de potência com eficiência: potência de saída dividida pelo produto da tensão de entrada e da eficiência decimal. A corrente média do indutor exibida segue a relação de condução contínua: corrente de saída igual à corrente do indutor multiplicada por um menos o ciclo de trabalho. A corrente de ondulação se sobrepõe à média e deve ser calculada com a indutância, frequência de chaveamento, tensão aplicada e intervalo de operação antes da escolha do indutor. A eficiência afeta bastante a corrente de entrada e o projeto térmico, embora não altere o ciclo ideal mostrado aqui. A potência perdida se transforma em calor na chave, no diodo ou retificador síncrono, no indutor, na resistência equivalente do capacitor e no controle. As correntes nominais precisam de margem acima das médias calculadas, pois os valores de pico e RMS são maiores. Partida, limitação de corrente, condução descontínua, tempo mínimo ligado e resposta transitória também podem determinar se o ponto de operação é viável. Use esta calculadora na avaliação inicial da topologia, não na seleção final de componentes. Confirme se o controlador suporta a configuração inversora, a faixa de ciclo exigida e todos os limites absolutos de tensão dos pinos. Obtenha do datasheet a indutância e a ondulação, a corrente de ondulação do capacitor, os esforços na chave, a tensão reversa do diodo, a compensação e os limites térmicos. Lembre que a saída fica abaixo do terra de entrada, afetando pontas de prova, conectores, realimentação e circuitos posteriores. Nunca conecte o clipe de terra de um osciloscópio aterrado de modo a curto-circuitar a saída negativa.