Calculadora corriente entrada convertidor

Los convertidores conmutados no consumen en la entrada la misma corriente que entregan en la salida. Como el rendimiento de conversión es inferior al cien por ciento, la potencia de entrada supera la de carga, y la corriente media de entrada es esa potencia de entrada dividida por la tensión de alimentación. Quienes dimensionan fusibles, condensadores de entrada, pistas de PCB, autonomía de batería y reguladores previos necesitan esa Iin media antes de fijar cobre, conectores o margen térmico. Esta calculadora de corriente de entrada de convertidor conmutado acepta tres magnitudes que ya figuran en toda hoja de datos de la etapa de potencia—potencia de salida Pout en vatios, tensión de entrada Vin en voltios y rendimiento de conversión η como fracción o porcentaje—, aplica la identidad de manual Iin igual a Pout entre Vin por η, y devuelve la corriente media de entrada en amperios junto con la potencia de entrada, la pérdida de conversión y el rendimiento expresado como fracción y como porcentaje.

Por qué la corriente media de entrada es Pout dividida por Vin por el rendimiento

Un convertidor conmutado (buck, boost, buck-boost, flyback, SEPIC y topologías afines) transfiere energía desde un riel de entrada hacia una salida regulada o cuasi regulada con pérdidas en interruptores, magnéticos, diodos o rectificadores síncronos y circuito de control. Por definición el rendimiento η es la razón entre la potencia media de salida y la potencia media de entrada, de modo que P_in es igual a P_out dividida por η.

En un riel de entrada de corriente continua la corriente media de entrada es simplemente esa potencia de entrada dividida por la tensión de entrada, lo que se reordena en la identidad compacta I_in igual a P_out entre paréntesis V_in por η.

Las corrientes de pico en el interruptor y en el inductor siguen dependiendo de la topología, el ciclo de trabajo y el rizado, pero la corriente media de entrada es la que dimensiona el fusible, el presupuesto de calentamiento RMS del condensador de bulk a la entrada, el margen del regulador aguas arriba y el consumo en amperios-hora de la batería a lo largo del tiempo.

Una carga de cincuenta vatios alimentada desde doce voltios al noventa por ciento de rendimiento absorbe por tanto unos cuatro coma seis tres amperios medios a la entrada, no los cuatro coma uno siete que predeciría un modelo sin pérdidas, y esa diferencia de medio amperio es exactamente la pérdida de conversión reflejada en la alimentación.

Dónde aportan valor las calculadoras de corriente de entrada de convertidor

Los laboratorios introductorios de electrónica de potencia asignan con frecuencia una potencia de carga conocida, una tensión de bus y un rendimiento de hoja de datos para que el alumnado dimensione el fusible de entrada y el condensador de bulk antes de simular la corriente de pico del interruptor.

Los equipos de arranque de firmware y hardware presupuestan rieles intermedios para sensores, radios y FPGA desde un bus industrial o de automoción más alto, y registran la Iin media en la sección del árbol de potencia de la revisión de diseño. Los equipos de productos alimentados por batería estiman el consumo continuo para que la capacidad en amperios-hora y los objetivos de autonomía sigan siendo realistas cuando la etapa es menos eficiente a carga ligera.

Los técnicos de reparación que reconstruyen una etapa buck o boost fallida a menudo solo conocen la carga de salida marcada, la tensión de alimentación medida y una banda típica de rendimiento; una estimación fiable de corriente media evita reponer un fusible infradimensionado o un cobre de entrada demasiado fino. Mantenga las páginas de disipación de regulador lineal, vatios-voltios-amperios y autonomía de batería separadas para que cada intención de búsqueda tenga una página clara en lugar de una herramienta multitopología confusa tanto para estudiantes como para buscadores.