Convertorul ridicător (boost) – calculator online

În acest articol voi încerca să explic funcționarea convertorului boost, convertor ridicător de tensiune. În plus, am realizat și un mic program pentru a dimensiona mai ușor componentele. Dar pentru început am să fac o scurtă descriere a acestui convertor.

Convertorul boost, cunoscut ca și convertor ridicător(step-up), este un convertor care prezintă o structură asemănătoare cu cea a convertorului buck, dar acesta produce o tensiune stabilizată mai mare decât tensiunea de la sursa de intrare. Convertorul boost ideal este compus din 5 componente de bază: comutatorul semiconductor de putere, o diodă, un inductor, o capacitate și un controller PWM. Circuitul este prezentat mai jos.

Pentru această aplicație am ales folosirea unei comenzi generate de un microcontroller care operează la 8MHz, deci avem un PWM format pe 8 biți, rezultând o frecvență de 31250 Hz. Inductanța și capacitatea este calculată mai jos. Dioda este una de tip Schottkey, dar trebuie avut grijă ca aceasta să fie aleasă în funcție de curentul și frecvența dorită. Dispozitivul semiconductor de comutație trebuie sa fie dimensionat la o valoare superioară celei rezultate, pentru a suporta o tensiune și un curent superior celui necesar (pentru siguranță). Această aplicație este proiectată pentru un curent de ieșire constant.

Convertorul ridicător (boost) – calculator online

Frecvență:	[Hz]	Frecvența convertorului boost.
Vin Min	[V]	Tensiunea minimă pe alimentare.
Vin Max	[V]	Tensiunea maximă pe alimentare.
Vout Min	[V]	Tensiunea minimă pe ieșire.
Vout Max	[V]	Tensiunea maximă pe ieșire.
Iout	[A]	Curentul de ieșire.
Vripple	[V]	Riplu maxim de tensiune.

Factor de umplere min.	Dmin = 1 – (Vimax/Vomin)	[%]
Factor de umplere max.	Dmax = 1 – (Vimin/Vomax)	[%]
Mărime minimă a inductorului	L > D * Vin * (1-D) / (freq * 2 * Iout )	[µH]
Curent de vârf pe inductor	Ivârf = (Vinmax * D)/(f * L)	[A]
Capacitor min.	Cap > Iout / (Vripple * freq)	[µF]
Dioda schottky min.	Vstrăpungere >= Voutmax & Idiodå >=Ivârf	[V] [A]