Buck Converter (Step-Down)

Conversor buck (abaixador)

O conversor buck é a topologia mais usada de fonte chaveada CC-CC, e seu trabalho é reduzir uma tensão contínua de forma eficiente. Em condução contínua, a relação é elegantemente simples: V_out = D × V_in, onde D é o ciclo de trabalho (a fração do tempo, de 0 a 1, em que a chave fica ligada) e V_in a tensão de entrada. Como D ≤ 1, a saída é sempre menor ou igual à entrada. A grande vantagem sobre um regulador linear (que reduz a tensão queimando o excesso como calor, com eficiência baixa) é que o buck não dissipa a diferença: ele chaveia a entrada em alta frequência (liga-desliga muito rápido) e usa um indutor e um capacitor para filtrar os pulsos em uma tensão CC suave — a energia é transferida, não desperdiçada, com eficiências de 90-98%. Variar o ciclo de trabalho (por PWM) ajusta a saída continuamente de 0 a V_in, o que permite regulação em malha fechada (um controlador mede a saída e ajusta D para mantê-la constante mesmo com variações de carga ou entrada). O buck é onipresente: reguladores de ponto de carga em placas-mãe (12 V → 1,2 V para a CPU), carregadores, fontes de notebook, conversores em sistemas embarcados. Esta fórmula é o ponto de partida do projeto; o dimensionamento completo envolve a indutância (ondulação de corrente), a capacitância (ondulação de tensão), as perdas e o controle. Informe o ciclo de trabalho e a tensão de entrada.