反転型昇降圧コンバータとは
反転型昇降圧コンバータ（インバーティング・バックブースト・コンバータ）は、入力とは逆極性の安定した出力電圧を生み出すスイッチング方式のDC-DCコンバータ・トポロジーです。デューティ比に応じて電圧の大きさを昇圧（ブースト）にも降圧（バック）にも調整でき、いずれの場合も極性は必ず反転します。この計算機は、理想的な連続導通モード（CCM）の伝達関数を用いて、入力電圧とスイッチングのデューティ比から出力電圧を求めます。
使い方
入力電圧 Vin をボルト（V）で、デューティ比 D をパーセント（0〜99%）で入力してください。計算機がパーセントを比率に変換し、伝達関数を適用して、出力電圧と電圧ゲインを算出します。このトポロジーは極性を反転させるため、結果は負の値になります。
計算式の解説
理想的なCCMでの関係式は $$V_{out} = -\,\text{Vin (V)} \cdot \frac{D}{1-D} \qquad \text{where}\quad D = \dfrac{\text{Duty (\%)}}{100}$$ です。ここで \(D\) は、1スイッチング周期のうちメインスイッチがオンになっている時間の割合を表します。D = 50% のとき出力の大きさは Vin と等しくなり、50% より小さいと降圧（大きさが小さくなる）、50% より大きいと昇圧（大きさが大きくなる）となります。\(D\) が 1 に近づくとゲインが急激に上昇するため、この計算機では D = 100% を防ぐようになっています。
計算例
Vin = 12 V、D = 50%（0.5）の場合：$$V_{out} = -12 \times \frac{0.5}{0.5} = -12\ \text{V}$$ 出力は −12 V となり、大きさは同じで極性だけが反転します。D = 75% のときはゲイン = \(0.75/0.25 = 3\) なので、$$V_{out} = -12 \times 3 = -36\ \text{V}$$ になります。
よくある質問（FAQ）
なぜ出力が負になるのですか？ 反転型昇降圧コンバータでは、インダクタとスイッチの配置により、共通グランドを基準として逆極性で負荷へエネルギーが供給されるためです。
実際の回路でもこの値は正確ですか？ これは損失のない理想的なCCMの結果です。実際のコンバータにはスイッチ・ダイオード・インダクタによる損失があるため、実測値はこれよりわずかに小さくなります。
Vout = −Vin になるデューティ比は？ D = 50% です。このとき \(D/(1-D) = 1\) となります。
