Aumento del convertidor, ¿cómo permite el diodo que la corriente del inductor fluya hacia el condensador?

El sistema completo se inicia cuando el FET está activado, es decir, Vds = 0v en esta situación. Durante un cierto período llamado Ciclo de trabajo, el inductor se va a cargar con la corriente creciente que fluye a través de él, y así almacenará energía. A medida que se apaga el FET, la corriente normalmente disminuirá, pero, como hay un inductor, intentará forzar la corriente en la misma dirección en la que estaba fluyendo debido a la Ley de Lenz. Como resultado de esto, el voltaje en el inductor habrá cambiado su polaridad para mantener la corriente fluyendo en la misma dirección y entonces el voltaje será mayor que el voltaje de entrada (9V). Si el circuito está funcionando en condiciones de estado estacionario (SS), la corriente que estaba fluyendo a través del inductor tendrá la misma variación.

En descarga, como el voltaje en el FET es ahora mayor que el voltaje de entrada, el diodo se polarizará correctamente. El pico que mencionó será tan grande como su ciclo de trabajo y su carga, porque el inductor intenta mantener la corriente constante independientemente de la resistencia que vea hacia adelante, lo que provocará un aumento del voltaje. Con respecto al ciclo de trabajo, en los modelos ideales, la fórmula adecuada viene dada por: Vo / Vi = 1 / (1-D), que establece que cuanto mayor sea el ciclo de trabajo, mayor será el voltaje de salida.

Un inductor funciona según el siguiente principio fundamental: -

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

Donde \ $ \ frac {di} {dt} \ $ es la tasa de cambio de corriente en el inductor

Si aplica un voltaje a través de un inductor (conectando a tierra un extremo, por ejemplo), la corriente aumentará a la velocidad V / L amps por segundo y, al hacerlo, la energía se almacenará en el campo magnético. Cuando el inductor se desconecta de esa conexión a tierra, la energía almacenada empuja una corriente fuera del inductor en la misma dirección.

Esa corriente intenta mantener su valor pero no puede, por lo que la corriente comienza a caer. Esto significa que la tasa de cambio de la corriente (\ $ \ frac {di} {dt} \ $) es negativa.

Esto genera un voltaje negativo en los terminales del inductor \ $ V = L \ frac {-di} {dt} \ $.

El lado de entrada del inductor está "atado" a la tensión de alimentación entrante. Por lo tanto, el lado conmutado del inductor (previamente a tierra) genera un voltaje mayor que el voltaje entrante: esta es la inversión de voltaje que se ve a través del inductor, es decir, se trata de un voltaje negativo en comparación con cuando el transistor conectó a tierra el inductor.

Este "voltaje mayor" aumenta rápidamente (para expulsar la corriente) y cuando este voltaje en rápido aumento es igual al voltaje a través del condensador de salida (más una caída de diodo), encuentra una "carga" para descargar la corriente. A partir de este punto, el voltaje de salida adquiere un nivel adecuado para llevar la corriente al condensador hasta que se agote toda la energía magnética almacenada previamente.

Cuando el FET está activado, la corriente se almacena en el inductor como un campo magnético.

Cuando el FET está APAGADO, este campo magnético colapsa e induce corriente nuevamente en el devanado del inductor, en la misma dirección. Tiene que ir a algún lugar, por lo que el diodo de reacción rápida lo empuja hacia el lado de salida, donde un condensador de filtro lo suaviza en un voltaje de CC.

Estos circuitos pueden ser muy eficientes porque la fuente de energía también puede usar el diodo, por lo que este circuito aumenta la tensión por encima de la tensión de entrada.

Se podría decir que el diodo agrega la corriente de flujo inactivo a la corriente de los inductores, lo que aumenta el voltaje. Esa es la respuesta simple. Los magos de matemáticas se quejarán de "pero esto va de esta manera", etc.

El valor del inductor tiene mucho que ver con la cantidad de impulso que puede obtener (así como el tiempo de 'ENCENDIDO' o el ciclo de trabajo del FET), pero los valores inductivos altos (> 1mH) no son tan eficientes (Q) Debido a la resistencia DC del inductor. (Q = L / R)

Puede aumentar el voltaje mil veces si lo desea, pero la corriente disponible se reducirá en la misma cantidad, menos las pérdidas por conversión.

Creo que podría estar malinterpretando qué es exactamente un inductor.

El voltaje en un inductor determina la tasa de cambio de la corriente a través del inductor.

Cuando el FET está activado, el voltaje de entrada se aplica a través del inductor, lo que hace que la corriente aumente hasta que se desactive el FET.

Cuando el FET está apagado, la corriente fluirá a través del diodo hacia el condensador. Fluirá , porque la corriente a través de un inductor no se detiene instantáneamente, y esa corriente tiene que ir a alguna parte.

El terminal del capacitor estará normalmente (o pronto) a un voltaje más alto que la fuente. Esta diferencia se aplica a través del inductor, lo que hace que la corriente disminuya. Este es el "pico de voltaje", pero el inductor no elige el voltaje en particular. Es solo el voltaje que resulta de la corriente de relleno en el condensador. El voltaje en el terminal del inductor debe ser el voltaje del terminal del condensador más la caída de voltaje del diodo, y en realidad un poco más debido a las resistencias parásitas.

La corriente de hundimiento con 0V en FET cuando se libera crea un potencial en la dirección opuesta a la misma corriente, a menos que esté sujeta por la tapa o la batería y el diodo, cuando se realiza la conducción hacia adelante. La corriente decae a una velocidad de L / ESR, donde ESR es todas las resistencias de la serie de bucles, incluidos el diodo y la tapa.

Considere el FET y el diodo como un interruptor SPDT con una corriente de aceleración y una corriente de rampa descendente que eleva el voltaje de Cap.