Rapport cyclique d’un convertisseur buck-boost inverseur

Saisissez deux valeurs positives en volts, même si le rail de sortie physique est négatif par rapport à la référence d’entrée. L’outil applique la relation idéale en conduction continue, fournit le rapport cyclique sous forme décimale et en pourcentage, puis indique le rapport de tension demandé. Il convient aux premières étapes de sélection d’une topologie et aux contrôles préliminaires avant la prise en compte des pertes, des limites des composants et des marges de régulation.

Saisissez les valeurs absolues des tensions

Utilisez la tension disponible à l’entrée du convertisseur et la valeur absolue de la tension de sortie recherchée. Pour convertir, par exemple, une source positive de 12 V en un rail de -5 V, saisissez 12 dans input_voltage et 5 dans output_voltage. Ne saisissez pas -5 : l’équation représente déjà une topologie inverseuse et emploie des valeurs absolues. Les deux nombres doivent être finis et strictement positifs. Le calculateur suppose qu’ils utilisent la même unité et le formulaire les présente en volts. duty_cycle est une fraction comprise entre zéro et un, tandis que duty_cycle_percent correspond à cette valeur multipliée par 100. Ainsi, 0.294118 représente environ 29.4118 pour cent de temps passant par période. Cette distinction est essentielle lorsque vous reportez le résultat dans la fiche technique d’un contrôleur, un simulateur, un tableur ou un micrologiciel, car la valeur attendue peut être une fraction normalisée ou un pourcentage. voltage_ratio indique |Vout| divisé par |Vin| et permet de vérifier rapidement le niveau de conversion demandé.

Comprenez l’équation idéale du buck-boost

Pour un convertisseur buck-boost inverseur idéal fonctionnant en conduction continue, la relation des valeurs absolues est |Vout| / |Vin| = D / (1 - D). Son réarrangement donne D = |Vout| / (|Vin| + |Vout|). Le calculateur évalue directement cette expression, sans résolution itérative, afin de fournir une réponse déterministe. Lorsque la sortie et l’entrée ont la même valeur absolue, le rapport idéal vaut 0.5. Une sortie plus faible donne un résultat inférieur à 0.5, et une sortie plus élevée un résultat supérieur. Cette formule décrit uniquement le rapport de conversion en régime permanent d’un étage de puissance idéal. Elle ne prévoit ni fréquence de commutation, ni ondulation, ni courant d’inductance, ni contrainte maximale sur l’interrupteur, ni rendement, ni réponse transitoire. La conduction continue suppose aussi que le courant d’inductance ne tombe pas à zéro pendant une période. Si le montage réel passe en conduction discontinue à la charge prévue, une autre relation s’applique et ce résultat idéal ne représente plus son rapport cyclique de fonctionnement.

Faites du résultat un point de départ pratique

Considérez le rapport calculé comme une cible initiale et non comme une conception complète. Les interrupteurs, diodes, inductances, condensateurs, pistes et éléments de mesure réels entraînent des chutes de tension et des pertes ; un convertisseur régulé nécessite donc généralement un rapport effectif différent. La tension d’entrée varie également dans la plupart des systèmes. Recommencez le calcul aux valeurs minimale, nominale et maximale d’entrée, en conservant la sortie souhaitée : ces résultats définissent la plage que le contrôleur doit accepter. Comparez-la ensuite à son temps passant minimal, à son rapport cyclique maximal, à sa fréquence et à ses besoins de compensation. Vérifiez séparément les tensions et courants admissibles des semi-conducteurs, car l’interrupteur d’un buck-boost inverseur peut subir les contraintes combinées de l’entrée et de la sortie. Calculez aussi l’ondulation et le courant de crête de l’inductance. Enfin, validez le montage par une simulation tenant compte des composants et par des mesures selon la charge, la température et les tolérances d’alimentation. L’API coûte $0.002 par requête ; le navigateur utilise le même noyau déterministe.