Principi generali

Le topologie di alimentatori switching (anche chiamati SPC, Switchmode Power Converters) sono innumerevoli, ognuna soddisfacente una particolare esigenza del progettista. La classificazione generalmente adottata assume che tutte le topologie derivino da una o da entrambe le topologie base che sono:

• Buck o step-down,
• Boost o step-up

Qualunque topologia di alimentatore switching potrà essere classificata quindi come derivata dal buck (buck derived), come derivata dal boost (boost derived) oppure come derivata da entrambe (combination-derived). Ogni alimentatore derivato eredita in massima parte le proprietà dal circuito base da cui discende. Risulta quindi evidente la necessità di affrontare lo studio delle due topologie di base evidenziando così le particolarità di ciascuna.

Prima di procedere ad uno studio dettagliato, si riassumono alcune proprietà del buck e del boost.

Buck

È anche chiamato step-down in quanto la tensione in uscita è sempre minore della tensione in ingresso. Il buck permette un controllo semplice delle condizioni di corto circuito e di circuito aperto in uscita, in quanto è sufficiente, in questi casi, mantenere aperto lo switch per vedere la tensione in uscita scendere a zero e la corrente nell'induttore mantenersi limitata.

Boost

È anche chiamato step-up in quanto la tensione in uscita è sempre maggiore della tensione in ingresso. Diversamente dal buck, il boost presenta l'impossibilità di limitare (con il solo controllo dello switch presente nel circuito) la corrente nell'induttore e la tensione in uscita nei casi di corto circuito e di circuito aperto in uscita.

Analizziamo ora in dettaglio le due topologie.