इन्वर्टिंग बक-बूस्ट कन्वर्टर कैलकुलेटर

गणना दर्ज करें

इनपुट वोल्टेज Vin (V)

ड्यूटी साइकल D (%)

परिणाम

आउटपुट वोल्टेज

-12

वोल्ट (उल्टा / ऋणात्मक)

ड्यूटी साइकल D	50 %
वोल्टेज गेन (Vout/Vin)	-1

यह क्या है

इन्वर्टिंग बक-बूस्ट कन्वर्टर एक स्विच्ड-मोड DC-DC टोपोलॉजी है, जो अपने इनपुट के विपरीत ध्रुवता (polarity) वाला नियंत्रित आउटपुट वोल्टेज देती है। ड्यूटी साइकल के आधार पर यह वोल्टेज के मान को बढ़ा (boost) या घटा (buck) सकती है, लेकिन उसका चिह्न हमेशा उलट देती है। यह कैलकुलेटर आदर्श कंटीन्यूअस-कंडक्शन-मोड (CCM) ट्रांसफर फ़ंक्शन का उपयोग करके इनपुट वोल्टेज और स्विचिंग ड्यूटी साइकल से आउटपुट वोल्टेज का अनुमान लगाता है।

इनवर्टिंग बक-बूस्ट कनवर्टर की मूल संरचना, जहाँ आउटपुट वोल्टेज ग्राउंड के सापेक्ष ऋणात्मक होता है।

इसका उपयोग कैसे करें

इनपुट वोल्टेज Vin को वोल्ट में और ड्यूटी साइकल D को प्रतिशत (0–99%) के रूप में दर्ज करें। टूल प्रतिशत को भिन्न (fraction) में बदलता है, ट्रांसफर फ़ंक्शन लागू करता है, और वोल्टेज गेन के साथ आउटपुट वोल्टेज लौटाता है। चूँकि यह टोपोलॉजी ध्रुवता उलट देती है, इसलिए परिणाम ऋणात्मक आता है।

सूत्र की व्याख्या

आदर्श CCM संबंध है $$V_{out} = -\,\text{Vin (V)} \cdot \frac{D}{1-D} \qquad \text{where}\quad D = \dfrac{\text{Duty (\%)}}{100}$$ जहाँ \(D\) हर स्विचिंग पीरियड का वह अंश है जिसमें मुख्य स्विच चालू (on) रहता है। \(D = 50\%\) पर मान Vin के बराबर होता है; 50% से कम होने पर यह buck करता है (छोटा मान); 50% से अधिक होने पर यह boost करता है (बड़ा मान)। जैसे-जैसे \(D\) का मान 1 के पास पहुँचता है, गेन तेज़ी से बढ़ता है, इसलिए कैलकुलेटर \(D = 100\%\) की स्थिति से बचाव करता है।

जैसे-जैसे ड्यूटी साइकिल \(D\) 1 के करीब पहुँचता है, ऋणात्मक आउटपुट वोल्टेज का परिमाण तेज़ी से बढ़ता है।

हल किया हुआ उदाहरण

\(V_{in} = 12\ \text{V}\) और \(D = 50\%\) (0.5) के साथ: $$V_{out} = -12 \times \frac{0.5}{0.5} = -12\ \text{V}$$ आउटपुट \(-12\ \text{V}\) है — मान में बराबर पर चिह्न उल्टा। \(D = 75\%\) पर, गेन \(= 0.75/0.25 = 3\), इसलिए $$V_{out} = -12 \times 3 = -36\ \text{V}$$

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

आउटपुट ऋणात्मक क्यों होता है? इन्वर्टिंग बक-बूस्ट में इंडक्टर और स्विच को इस तरह व्यवस्थित किया जाता है कि लोड को कॉमन ग्राउंड के सापेक्ष उल्टी ध्रुवता के साथ ऊर्जा दी जाती है।

क्या यह वास्तविक सर्किट के लिए सटीक है? यह आदर्श, बिना-हानि वाला CCM परिणाम है। असली कन्वर्टर में स्विच, डायोड और इंडक्टर की हानियाँ होती हैं, इसलिए वास्तविक मान थोड़ा कम होता है।

किस ड्यूटी साइकल पर Vout = −Vin होता है? \(D = 50\%\), जहाँ \(D/(1-D) = 1\) होता है।