Ciclo de trabajo de convertidor buck-boost inversor

Introduzca ambas como valores positivos en voltios, aunque el riel físico de salida sea negativo respecto de la referencia de entrada. La herramienta aplica la relación ideal en conducción continua y entrega el ciclo como fracción y porcentaje, además de la relación de tensiones solicitada. Resulta útil para seleccionar inicialmente la topología y revisar el diseño antes de incorporar pérdidas, límites de componentes y márgenes de control.

Introduzca magnitudes de tensión para una fuente inversora

Use la tensión disponible en la entrada del convertidor y la magnitud de la tensión de salida requerida. Por ejemplo, para convertir una fuente positiva de 12 V en un riel de -5 V, introduzca 12 en input_voltage y 5 en output_voltage. No escriba -5: la ecuación ya representa una topología inversora y trabaja con valores absolutos. Ambos números deben ser finitos y mayores que cero. La calculadora presupone que emplean la misma unidad y el formulario publicado los identifica en voltios. El resultado duty_cycle es una fracción entre cero y uno; duty_cycle_percent expresa el mismo valor multiplicado por 100. Así, 0.294118 equivale aproximadamente a 29.4118 por ciento de encendido en cada periodo. Esta distinción es importante al copiar el resultado en la hoja de datos de un controlador, un simulador, una hoja de cálculo o el firmware, pues cada destino puede requerir una fracción normalizada o un porcentaje. voltage_ratio muestra |Vout| dividido entre |Vin| y permite comprobar rápidamente la conversión solicitada.

Comprenda la ecuación ideal del buck-boost

En un convertidor buck-boost inversor ideal que funciona en modo de conducción continua, la relación de magnitudes es |Vout| / |Vin| = D / (1 - D). Al despejar el ciclo de trabajo se obtiene D = |Vout| / (|Vin| + |Vout|). La calculadora evalúa directamente esta forma, sin recurrir a un solucionador iterativo, y ofrece una respuesta determinista. Si la magnitud de salida coincide con la de entrada, el ciclo ideal es 0.5. Una salida menor produce un valor inferior a 0.5 y una salida mayor, uno superior. La fórmula describe la relación estacionaria de la etapa de potencia ideal; no predice frecuencia de conmutación, rizado, corriente del inductor, esfuerzo máximo del interruptor, eficiencia ni respuesta transitoria. La conducción continua supone además que la corriente del inductor no cae a cero durante un periodo. Si el diseño real entra en conducción discontinua con la carga prevista, se aplica otra relación y este resultado ideal no debe considerarse el ciclo operativo.

Convierta el resultado en un punto de partida práctico

Considere el ciclo calculado como un objetivo preliminar, no como un diseño completo. Los interruptores, diodos, inductores, condensadores, conductores y elementos de medida reales introducen caídas y pérdidas; por ello, un convertidor regulado suele necesitar otro ciclo efectivo. La tensión de entrada también varía en la mayoría de los sistemas. Calcule el ciclo con las tensiones de entrada mínima, nominal y máxima manteniendo fija la salida deseada: los tres resultados revelan el intervalo que deberá admitir el controlador. Compárelo después con el tiempo mínimo de encendido, el ciclo máximo, la frecuencia y los requisitos de compensación. Verifique aparte las tensiones y corrientes admisibles de los semiconductores, porque el interruptor de un buck-boost inversor puede soportar esfuerzos combinados de entrada y salida. Calcule asimismo el rizado y la corriente máxima del inductor para la frecuencia e inductancia elegidas. Por último, confirme todo con una simulación que incluya componentes y con medidas de laboratorio a distintas cargas, temperaturas y tolerancias. La API cuesta $0.002 por solicitud; el navegador usa el mismo núcleo determinista.