En cierto modo no me gusta la figura. Siempre hay un condensador en el lado de salida. Como mencionó, ya que la corriente a través del diodo es discontinua, debe haber un almacenamiento de energía para mantener la corriente de carga fluyendo cuando el interruptor está cerrado y el inductor se está "cargando".
Por lo que entiendo en el esquema a continuación, cuando el interruptor se cierra, el inductor recibe una gran cantidad de corriente (ya que no tenemos carga). Por lo tanto, la corriente se dispara a la altura del cielo (¡no quiero dejar el interruptor cerrado demasiado tiempo!)
La corriente del inductor aumenta con el tiempo. Correcto, puede aumentar muy rápidamente, amperios en microsegundos. Es por eso que los conmutadores funcionan a frecuencias muy altas (ahora hasta MHz para pequeños convertidores de ~ 100 W y 10-100 kHz para > 100 W). Entonces, sí, la fluctuación de la corriente debe regularse apagando el interruptor y permitiendo que la corriente pase a través del diodo hacia el capacitor de salida.
Entonces, una vez que abrimos el interruptor, el voltaje aumenta porque el inductor resiste el cambio en la corriente, por lo que el voltaje aumenta para resistir esto (todavía me confundo el "por qué" ... desearía que hubiera una buena analogía del "agua" para ello
Una vez que se abre el interruptor, el diodo se enciende ya que la corriente debe fluir en algún lugar. Un diodo que conduce corriente tiene un voltaje cero a través de él, por lo que el voltaje a través del inductor se define por la diferencia entre el voltaje en la tapa de salida y el voltaje de entrada, según la ley de voltaje de Kirchhoff.
¿Es eso permanente? Quiero decir, supongamos que la "carga" era un condensador, por ejemplo, ¿almacenaría 20v? Quiero decir, seguramente el inductor no puede mantenerlo a 20v para siempre, ¿verdad?
El voltaje a través del inductor siempre está definido por las fuentes de voltaje. Como no se muestra en su figura, mire esta figura:
Enelestadoactivado,elvoltajedelinductorsedefinesoloporelvoltajedeentrada.
Enelestadoapagado,elvoltajedelinductorsedefineporladiferenciaentrelosvoltajesdeentradaydesalida.
Elinductorcontinuarácargandoydescargandocontinuamenteparamantenerelvoltajedesalidaenunvalorespecífico.Enestadoestable(cargaconstante),lacantidadpromediodeenergíaprovenientedelinductoralcapacitordesalidaseráigualalaenergíapromedioconsumidaporlacarga.
Tambiénpreguntaadicional,situvierauncondensadorsúperfuerteparala"carga", ¿podría almacenar ese alto voltaje en él? (como supongamos que tenemos un condensador de 200 vatios) ¿podría almacenar 200 vatios en él y luego liberarlo de alguna manera como una GRAN carga de una vez? (Obviamente sería una mala idea)
Por supuesto, idealmente este convertidor elevador puede cargar un capacitor a cualquier voltaje. En realidad, la relación de refuerzo está limitada a ~ 10x debido a las clasificaciones del interruptor de alimentación / diodo, pero eso no es importante. Mientras el diodo pueda bloquear 200 V y el condensador pueda funcionar a 200 V, no hay más que la carga y el sistema de control para evitar voltajes aún más altos.
Si tuviera un condensador muy grande, llevaría mucho tiempo cargarlo y descargarlo. Pero la operación del convertidor de potencia sería la misma. Como el voltaje del capacitor depende de la cantidad de corriente que se usa para cargarlo y descargarlo, la corriente del inductor y la carga son las que realmente configuran la rapidez con la que se cambia la carga del capacitor. Obviamente, todas las cargas tienen corriente definida. De manera similar, el inductor, el diodo y el interruptor de alimentación también tienen una corriente nominal y máxima. Lo mismo ocurre con el condensador de salida.
