Convertisseur Buck-Boost
Les convertisseurs Buck-Boost sont utilisés à la fois pour augmenter la tension d’un niveau inférieur à un niveau supérieur et pour diminuer la tension d’un niveau supérieur à un niveau inférieur. Les convertisseurs Buck-Boost sont utilisés dans les applications où la tension de l’alimentation varie dans le temps, telles que les applications alimentées par batterie.
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Le modèle
Un convertisseur Buck-Boost est un convertisseur de puissance à découpage qui utilise deux interrupteurs (généralement une diode et un transistor), un inducteur et un condensateur pour convertir la tension du courant continu d’un niveau inférieur à un niveau supérieur, ou l’inverse. Lorsque l’interrupteur est activé, le courant traverse l’inducteur et augmente l’énergie qui s’y trouve. Lorsque l’interrupteur est éteint, le courant de l’inducteur passe par la charge et la diode. Un condensateur de filtrage est ajouté pour lisser la tension de la sortie.
Modèle d’un convertisseur Buck-Boost créé dans System Modeler à partir de composantes standard.
Fonctionnement et taux d’utilisation
L’interrupteur est activé, l’inducteur est chargé et le condensateur alimente la charge.
L’interrupteur est désactivé et l’inducteur alimente la charge avec le condensateur.
Le taux de conversion de la tension 
est donné par 
, où le taux d’utilisation 
correspond à la durée pendant laquelle l’interrupteur est activé au cours d’un cycle. Avec zéro, il est tout le temps éteint, et avec un, il est allumé pendant tout le cycle. Si 
est inférieur à 0,5, le convertisseur abaisse la tension, et s’il est supérieur à 0,5, il augmente la tension.
La tension est augmentée de 24 à 36 volts avec un taux d’utilisation 
de 0,6.
de 0,6.
La tension est abaissée de 24 à 16 avec un taux d’utilisation 
de 0,4.
de 0,4.Le convertisseur Buck-Boost permet d’obtenir des niveaux de tension à la fois plus élevés et plus bas. Cette flexibilité accrue par rapport aux Buck et Boost a un prix : une plus grande complexité du circuit et une plus grande sollicitation des composantes.
Détection du mode discontinu
Si la charge de sortie est inférieure à un certain seuil, le courant de l’inducteur chute à zéro pendant un intervalle du cycle de commutation. Le convertisseur passe alors en mode de conduction discontinue (DCM). Si le rapport cyclique n’est pas modifié pendant le DCM, la tension de sortie peut atteindre des niveaux dangereusement élevés et les composantes subiront des contraintes et une usure accrues. Ici, on utilise Wolfram Language pour détecter le DCM.
Dans le cas du DCM, le courant passe à zéro pendant le cycle de commutation.
Analysez les résultats de la simulation dans Wolfram Language
Calculez différentes mesures, telles que le temps en DCM et l’ondulation de la tension dans l’exemple téléchargeable.
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