¿Por qué en el elevador el voltaje crece con D?

El inductor guarda energía una fracción D del período y la entrega una fracción (1 − D). El balance de volt-segundo da V_sal/V_ent = 1/(1 − D): a mayor D, más corto el intervalo de entrega y mayor el cociente, hasta que las pérdidas y la corriente discontinua rompen la fórmula ideal.

¿Cuándo deja de valer V_sal ≈ D·V_ent en el reductor?

Ese promedio vale en el modo continuo ideal. En conducción discontinua, con mucha resistencia del condensador o con caídas notables en el diodo y el interruptor, la razón se aparta de D.

¿Qué muestra el croquis del rizado?

El rizado triangular de la corriente del inductor y del voltaje del condensador en un período, dentro del promedio, no el transitorio completo. Mayor frecuencia o mayores L y C: menor amplitud a la misma potencia.

Convertidores reductor y elevador

Promedios ideales en conducción continua: reductor V_sal ≈ D·V_ent, elevador V_sal ≈ V_ent/(1−D); esquema y rizado cualitativo de la corriente.

Sobre el modelo

Convertidores reductor y elevador de voltaje continuo en modo ideal de conducción continua: V_sal ≈ D·V_ent y V_sal ≈ V_ent/(1 − D), donde D es el ciclo de trabajo del interruptor. Los promedios salen del balance de volt-segundo en el inductor a lo largo del período de conmutación. El esquema y el croquis del rizado muestran la corriente del inductor y el voltaje del condensador. Interruptores y diodos ideales, la corriente del inductor no llega a cero; no se cuentan la resistencia serie ni las pérdidas de conmutación. Con corriente discontinua o caídas notables en los semiconductores, las fórmulas de promedio ya no valen.

Para quién: Electrónica de potencia: convertidores conmutados, ciclo de trabajo, conducción continua del inductor.

Conceptos clave

convertidor reductor
convertidor elevador
ciclo de trabajo
modo de conducción continua
balance de volt-segundo
rizado de corriente del inductor

Cómo funciona

Dos etapas ideales en conducción continua: el reductor da V_sal ≈ D·V_ent; el elevador, V_sal ≈ V_ent/(1 − D), donde D es el ciclo de trabajo del interruptor. El promedio lo fija el balance de volt-segundo en el inductor a lo largo del período. En el esquema: interruptor, inductor, diodo y condensador; el croquis muestra el rizado triangular de la corriente. Semiconductores ideales, la corriente del inductor no cae a cero, sin pérdidas.

Fórmulas principales

Buck: Vₒᵤₜ/Vᵢₙ = D

Boost: Vₒᵤₜ/Vᵢₙ = 1/(1−D)

Preguntas frecuentes

¿Por qué en el elevador el voltaje crece con D?: El inductor guarda energía una fracción D del período y la entrega una fracción (1 − D). El balance de volt-segundo da V_sal/V_ent = 1/(1 − D): a mayor D, más corto el intervalo de entrega y mayor el cociente, hasta que las pérdidas y la corriente discontinua rompen la fórmula ideal.
¿Cuándo deja de valer V_sal ≈ D·V_ent en el reductor?: Ese promedio vale en el modo continuo ideal. En conducción discontinua, con mucha resistencia del condensador o con caídas notables en el diodo y el interruptor, la razón se aparta de D.
¿Qué muestra el croquis del rizado?: El rizado triangular de la corriente del inductor y del voltaje del condensador en un período, dentro del promedio, no el transitorio completo. Mayor frecuencia o mayores L y C: menor amplitud a la misma potencia.

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Amplificador operacional ideal (realimentación)

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