Convertidor Buck: ¿qué determina el voltaje del inductor?

2

Estoy estudiando convertidores de dinero y casi he comprendido su funcionamiento ideal en el modo de conducción continua, sin embargo, hay un último bit con el que no puedo entenderlo con seguridad.

Cuando el interruptor del transistor está apagado, ¿qué hace que el voltaje del inductor pase a ser negativo? ¿Es que en ese instante el diodo no está en modo de polarización directa, por lo tanto, ha sufrido un gran negativo \ $ di \ over dt \ $ según

$$ V = L {di \ over dt} $$

y, por lo tanto, se aplica un voltaje negativo a través de él desde, por ejemplo, 5V hasta decir -0.6V, que es un típico voltaje directo de diodo.

¿Qué restringe el valor máximo de este voltaje?

    
pregunta ConfusedCheese

3 respuestas

1

Todo depende de la ley de voltaje de Kirchhoff. Veamos un circuito: Considere el instante en que se abre el interruptor. Su entrada está desconectada, lo que significa: $$ V_ \ mathrm {out} + V_ \ mathrm {inductor} + V_ \ mathrm {diodo} = 0 $$

Aquí es de donde viene el voltaje negativo. La tensión de salida no puede cambiar instantáneamente debido al capacitor. Esto significa que el voltaje del inductor debe volverse negativo para satisfacer la ley de voltaje de Kirchhoff.

    
respondido por el user110971
0

Tienes razón en que ciertamente hay un voltaje negativo aplicado a través del inductor. El diodo está conectado de forma inversa en el flujo normal del circuito.

Cuando el circuito ha alcanzado un estado estable con el interruptor cerrado, en ese momento el diodo todavía tiene polarización inversa y solo pasa una corriente despreciable. En el momento en que se abre el interruptor, para una resistencia normal, sabemos que la corriente caerá a cero casi inmediatamente, pero en el caso de un inductor, intentará restringir la caída de la corriente aplicando un negativo muy alto. voltaje que depende tanto del inductor, el tiempo que tarda el interruptor en abrirse como la resistencia del núcleo del inductor.

De hecho, la razón por la cual el inductor se comporta de esa manera es porque realmente almacena energía en su campo magnético. Entonces, cuando dejas que la corriente fluya, devuelve toda la energía que ha almacenado. Esto se verá como un pico de voltaje que puede dañar el componente de conmutación.

El propósito del diodo de retorno es que cuando comienza a inducir un voltaje negativo, el diodo se polarizará hacia adelante y tendrá una caída de voltaje de 0,6v - 1v. Debido a esto, la corriente continuará siendo suministrada al inductor que satisfará al inductor. Por supuesto, es importante que el diodo sea capaz de manejar la corriente que fluye a través del inductor.

Ahora, debido a la pérdida de potencia entre el diodo y la resistencia del núcleo del inductor, la corriente del inductor se reducirá a cero después de un tiempo.

    
respondido por el funaquarius24
0

La propiedad básica del inductor es que no cambia la corriente al instante. Eso significa que los electrones siguen fluyendo en la misma dirección y con la misma corriente que antes de cambiar. Y eso cambia la carga en el nodo de conmutación, por lo que cae el voltaje. Cae hasta que el diodo comienza a conducir hacia adelante.

    
respondido por el Gregory Kornblum

Lea otras preguntas en las etiquetas