Leí cómo funcionan los convertidores boost y eso me hizo pensar: ¿Puedo usar un transistor de paso para lograr corrientes que pueden estar limitadas por el inductor utilizado en el circuito? Esta es una versión simple de un convertidor boost tal como lo entendí (corríjame si me equivoco, ¡todavía estoy aprendiendo!)
¿Y qué si yo hiciera esto? ¿Esto me daría una corriente más alta de lo que el inductor hubiera podido apagar?
¿Te gusta la forma en que lo hacen las series LM317 / LM78xx?
Leí cómo funcionan los convertidores boost
Pero no parece que hayas entendido lo que lees, como lo señalaré más adelante.
y eso me hizo pensar:
Eso es realmente algo bueno.
¿Puedo usar un transistor de paso para lograr corrientes que pueden estar limitadas por ¿El inductor usado en el circuito?
No. Y la razón es porque claramente aún no entiendes por qué el primer circuito podría funcionar.
Su topología está diseñada para casos en los que necesita un voltaje de salida que sea más alto que el voltaje de entrada. Por lo tanto, el colector del BJT simplemente se polarizaría hacia delante en relación con su base y drenaría la carga de los condensadores de salida. Eso es asumiendo que la salida realmente alcanzó un voltaje más alto. El BJT en realidad empeora las cosas, no mejora.
Veamos una versión de comportamiento aún más simple:
Aquí, lo primero que ocurre mientras el interruptor permanece abierto es que el diodo está polarizado hacia delante porque los condensadores están descargados inicialmente. A medida que los condensadores se cargan hasta un voltaje algo inferior al voltaje de la fuente, el voltaje a través del inductor disminuye y eventualmente llega a cero voltios. En este momento, ya hay una corriente que fluye a través del inductor y en el condensador, a través del diodo. Pero ahora el inductor ha almacenado energía en un campo magnético y se niega a detener el flujo de corriente, al instante.
En cambio, el voltaje a través de él invierte la polaridad (ahora el cable hacia el diodo es aún más positivo que antes) y la corriente en el inductor disminuye hacia cero. Mientras tanto, la corriente continúa cargando los condensadores de salida a un valor muy por encima del voltaje de la fuente a medida que el campo magnético pierde energía y finalmente se colapsa completamente, de modo que la corriente es cero. Pero el voltaje a través del inductor ahora se encuentra en un valor pico casi opuesto en polaridad al voltaje de la fuente y este voltaje desaparece repentinamente (se genera de forma automática mientras había un campo magnético para soportarlo, pero ahora se ha ido).
En el momento en que ocurre esto, comienza a tener lugar una oscilación (timbre). Esa parte, dada la carga que incluyó, se amortigua bastante rápidamente, con el resultado de que los condensadores ahora están cargados a un voltaje más alto que el voltaje de la fuente y ahora la carga simplemente comienza a extraer corriente de los condensadores de salida.
Ahora aplique el interruptor por un momento. Esto inicia la acumulación de un nuevo campo magnético en el inductor (mientras que también invierte la polarización del diodo y evita la descarga de los capacitores de salida por medio del diodo). Dado que el voltaje a través del inductor es relativamente fijo, la corriente aumenta a lo largo una tasa lineal muy simple que es \ $ \ frac {\ textrm {d} I} {\ textrm {d} t} = \ frac {V_ {IN}} {L_1} \ $.
En algún momento después, el interruptor se abre. Pero entonces el inductor (una vez más) tiene una corriente pico ahora que exige continuar. Debido a que ahora la corriente debe disminuir, el voltaje a través del inductor invierte la polaridad (ahora se agrega a la fuente de voltaje de entrada) y una vez más, la corriente descendente fluye a través del diodo y agrega carga a los capacitores de salida, aumentando el voltaje de salida. >
Hay varios modos diferentes, en este punto. Podría esperar hasta que el campo magnético se colapse completamente, antes de comenzar otro ciclo. Esto sería "modo discontinuo". O puede cerrar el interruptor antes de que eso suceda y comenzar a aumentar la corriente nuevamente. Esto sería "modo continuo". De cualquier manera, la corriente aumenta y disminuye en ciclos y agrega energía a los condensadores de salida.
Agregar un BJT desde la fuente de entrada a la fuente de salida solo arruinaría todo este proceso. Se necesita la inversión de polaridad de un inductor (o apilar los condensadores cargados) para aumentar el voltaje de salida. Solo pegar un BJT solo daña el circuito. No lo ayuda.
Creo que necesitas pasar más tiempo pensando más. Aplaudo la idea de que toda la pregunta te hizo pensar. Pero necesitas pasar más tiempo pensando de cerca sobre los comportamientos. Y es posible que deba pasar más tiempo comprendiendo inductores, también. (Sólo como una conjetura.)
No, tu segundo circuito no funcionará como pretendes. El transistor no ayuda a pasar más corriente de entrada a salida porque la salida está a un voltaje más alto que la entrada. Si el transistor estuviera muy corto, la corriente fluiría a través de él desde la salida hasta la entrada, teniendo exactamente lo contrario al efecto deseado.
Las fuentes de alimentación activas que convierten un voltaje de un valor a otro siempre tienen un elemento capacitivo o inductivo que debe pasar el 100% de la energía que va de la entrada a la salida. Si mantiene constante la frecuencia de entrada (60 Hz, 100 kHz, lo que sea), la única forma de obtener más energía es aumentarla para que pueda pasar más energía. Esto es cierto para los transformadores de línea de alimentación de suministro lineal, los transformadores de retorno, los inductores de convertidor elevador o inverso, los condensadores de la bomba de carga, SEPIC, CUK, etc.
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