Jueves, 20 Julio 2017 22:20

Convertidor Reductor - Elevador (Buck - Boost)

Rate this item
(0 votes)

La característica principal de este regulador es que puede invertir la polaridad, es decir puede proveer un voltaje negativo a partir de uno positivo, el transistor de conmutación no está referenciado a tierra, la corriente de entrada es pulsante y es posible desconectar la entrada de la salida para implementar un circuito de protección, la tensión de salida tiene referencia diferente de la tensión de entrada,  La figura 1 muestra su circuito eléctrico.

image001

Fig. 1. Convertidor Reductor – Elevador (Buck – Boost)

 

Para entender bien el comportamiento de este circuito considere los casos cuando Q está en operación,  D esta polarizado inversamente y cuando Q se encuentra abierto y D polarizado directamente como se muestra en la figura 2. Este regulador utiliza el mismo principio de almacenar energía en un inductor y luego transferir la carga en la salida durante otra parte de la operación.

image002

Fig 2 Circuitos Equivalentes del convertidor “Buck – Boost”.

 

Si comparamos la figura 3 del Regulador Boost con la figura 3 se puede notar que el transistor y el inductor han intercambiado lugares. También la orientación del diodo rectificador ha sido invertida.

image003

Fig 3 Regulador Buck-Boost con su control PWM.

 

La figura 2, cuando Q está en operación, el diodo D esta polarizado inversamente debido a que su Cátodo está a nivel de Vin (asumiendo que la caída en Q es igual a cero) y asumiendo por el momento que C se ha cargado un voltaje negativo. Con un voltaje fijo a través de L, la corriente en L aumenta linealmente a una razón de: Δi/Δt=Vin/L. Después de un tiempo Ton la corriente en L ha alcanzado Ip = Vin*Ton/L y representa una energía almacenada (en julios)  de E = ½L*Ip2. Cuando Q se apaga, la polaridad a través de L se invierte en un intento por mantener su corriente constante. Por lo tanto, la misma corriente Ip que fluía a través de Q1 antes de apagarse, ahora fluye a través de C y D. Esta  corriente fluyendo a través de C carga la parte de arriba de este a un voltaje negativo como se había asumido. En la figura 4 se muestran las formas de onda de este regulador. 

image004

 

Fig 4 Formas de onda de un regulador Buck-Boost.

Read 102 times Last modified on Jueves, 20 Julio 2017 22:30
More in this category: « Convertidor Elevador (Boost)