Convertitore SEPIC: differenze tra le versioni

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Un SEPIC è simile ad un tradizionale [[convertitore buck-boost]], ma ha il vantaggio di avere l'uscita non invertita (la tensione di uscita ha la stessa polarità della tensione di ingresso), di avere un isolamento tra ingresso e uscita (fornita da un condensatore in serie) e un vero ''shutdown mode'': quando l'interruttore è S1 è aperto, la sua uscita scende a 0 volt.

I SEPIC sono utili in applicazioni in cui una tensione in ingresso proveniente da una batteria può essere maggiore o minore di quella che si vuole avere in uscita. Ad esempio, una [[accumulatore agli ioni di litio|batteria al litio]] tipicamente si scarica da 4,2 volt a 3 volt; se si deve alimentare un [[circuito elettrico]] che richiede 3,3 volt si può utilizzare un SEPIC.

[[File:SEPIC_Schematic.gif|thumb|upright=2.3|Figura 1: Schema del SEPIC.]]

== Funzionamento del circuito ==

Lo [[schema elettrico]] di principio del SEPIC è illustrato in figura 1. Come per gli altri alimentatori a commutazione (e in particolare per i [[Convertitore DC-DC|convertitori DC-DC]]), il SEPIC scambia energia tra [[Induttore|induttori]] e condensatori in modo da convertire una tensione in un'altra. La quantità di energia scambiata è controllata dall'interruttore S1, che è tipicamente un transistor come un [[MOSFET]]; i MOSFET hanno una resistenza di ingresso molto più alta e una caduta di tensione inferiore rispetto ai [[Transistor a giunzione bipolare|transitortransistor bipolari]] e non richiedono una corrente di polarizzazione (nei MOSFET la commutazione è controllata variando una tensione, contrariamente al caso dei transistor bipolari, detti anche BJT, in cui si varia la corrente di base).

=== Funzionamento in modalità continua ===

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<div align="center"><math> V_{IN} = V_{L1} + V_{C1} + V_{L2}</math></div>

Poiché la tensione media di V_C1 è uguale a V_IN risulta che: V_L1=-V_L2. Per questo motivo, i due induttori possono essere avvolti sullo stesso nucleo. Dal momento che le tensioni sono uguali in grandezza, i loro effetti di mutua [[induttanza]] sono pari a zero, purché la polarità degli avvolgimenti sia corretta. Inoltre, poiché le tensioni sono uguali in grandezza, le correnti di ripple dei due induttori sono uguali.

Le correnti medie possono essere scritte in sintesi come segue:

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== Affidabilità ed efficienza ==

La caduta di tensione e il tempo di commutazione del diodo D1 è fondamentale per l'affidabilità e l'efficienza del SEPIC. Il diodo deve essere estremamente veloce per non generare picchi di alta tensione ("''spikes''") ai capi degli induttori, cosa che può generare guasti. Si può usare un diodo ''fast'' o uno ''[[Diodo#Diodo Schottky|schottky]]''.

Le resistenze negli induttori e nei condensatori influenzano l'[[Efficienza energetica|efficienza]] e la presenza di ''ripple'' sulla tensione d'uscita. L'uso di induttori con bassa resistenza riduce l'energia dissipata in calore, migliorando l'efficienza (una maggiore porzione di potenza in ingresso viene trasferita al carico). Condensatori con bassa resistenza equivalente in serie (''low ESR'') dovrebbero essere utilizzati per C1 e C2 per ridurre al minimo il ''ripple'' e ridurre la dissipazione in calore, specialmente in C1 dove la corrente cambia spesso direzione.

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== Altri progetti ==

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==Collegamenti esterni==

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|accesso= 17 aprile 2010

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