b'\n_START_ARTICLE_\nConvertidor Boost\n_START_PARAGRAPH_\nEl convertidor Boost (o elevador) es un convertidor DC a DC que obtiene a su salida una tensi\xc3\xb3n continua mayor que a su entrada. Es un tipo de fuente de alimentaci\xc3\xb3n conmutada que contiene al menos dos interruptores semiconductores (diodo y transistor), y al menos un elemento para almacenar energ\xc3\xada (condensador, bobina o combinaci\xc3\xb3n de ambos). Frecuentemente se a\xc3\xb1aden filtros construidos con inductores y condensadores para mejorar el rendimiento._NEWLINE_Un conector de suministro de energ\xc3\xada habitual no se puede conectar directamente a dispositivos como ordenadores, relojes o tel\xc3\xa9fonos. La conexi\xc3\xb3n de suministro genera una tensi\xc3\xb3n alterna (AC) y los dispositivos requieren tensiones continuas (DC). La conversi\xc3\xb3n de potencia permite que dispositivos de continua utilicen energ\xc3\xada de fuentes de alterna, este es un proceso llamado conversi\xc3\xb3n AC a DC y en \xc3\xa9l se usan convertidores AC a DC como rectificadores._NEWLINE_La energ\xc3\xada tambi\xc3\xa9n puede provenir de fuentes DC como bater\xc3\xadas, paneles solares, rectificadores y generadores DC, pero ser de niveles inadecuados. El proceso de cambiar una tensi\xc3\xb3n de continua a otra diferente es llamado conversi\xc3\xb3n DC a DC. Un convertidor Boost es uno de los tipos de convertidores DC a DC. Presenta una tensi\xc3\xb3n de salida mayor que la tensi\xc3\xb3n de la fuente, pero la corriente de salida es menor que la de entrada.\n_START_SECTION_\nHistoria\n_START_PARAGRAPH_\nPara aumentar la eficiencia, las fuentes conmutadas deben activarse y desactivarse r\xc3\xa1pidamente y tener bajas p\xc3\xa9rdidas. La llegada de los dispositivos semiconductores de conmutaci\xc3\xb3n de la d\xc3\xa9cada de 1950 supuso el mayor hito y provoc\xc3\xb3 que fuentes conmutadas como el convertidor Boost fuesen posibles. Los interruptores semiconductores pueden conmutar r\xc3\xa1pidamente y ser m\xc3\xa1s duraderos que otros conmutadores como v\xc3\xa1lvulas de vac\xc3\xado o rel\xc3\xa9s electromec\xc3\xa1nicos._NEWLINE_El mayor desarrollo de los convertidores DC a DC se produjo a principios de la d\xc3\xa9cada de 1960 cuando los interruptores semiconductores fueron dispositivos accesibles, adem\xc3\xa1s se aplicaron en la industria aeroespacial, que necesitaba peque\xc3\xb1os, ligeros y eficientes convertidores._NEWLINE_En 1977 R.D. Middlebrook (CalTech) public\xc3\xb3 los modelos para convertidores DC a DC usados hoy en d\xc3\xada usando el modelo del espacio de estados.\n_START_SECTION_\nModo Continuo\n_START_PARAGRAPH_\nCuando un convertidor boost opera en modo continuo, la corriente a trav\xc3\xa9s del inductor (IL) nunca llega a cero._NEWLINE_La figura 3 muestra las formas de onda t\xc3\xadpicas de corrientes y voltajes de un convertidor operando en este modo._NEWLINE_El voltaje de salida se puede calcular como sigue, en el caso de un convertidor ideal (es decir, que usa componentes con comportamiento ideal), operando en condiciones estacionarias:_NEWLINE_Durante el estado ON, el conmutador S est\xc3\xa1 cerrado, lo que hace que el voltaje de entrada (V\xe1\xb5\xa2) aparezca entre los extremos del inductor, lo que causa un cambio de corriente (IL) a trav\xc3\xa9s del mismo durante un per\xc3\xadodo (t), seg\xc3\xban la f\xc3\xb3rmula:_NEWLINE_Al final del estado ON, el incremento en corriente a trav\xc3\xa9s del inductor es:_NEWLINE_D es el ciclo de trabajo (factor activo), que representa la fracci\xc3\xb3n del periodo T durante el cual el conmutador S est\xc3\xa1 ON. Por tanto,_NEWLINE_D varia entre 0 (S siempre OFF) y 1 (S siempre ON)._NEWLINE_Durante el estado OFF, el conmutador S est\xc3\xa1 abierto, y la corriente del inductor fluye a trav\xc3\xa9s de la carga. Si consideramos que no hay ca\xc3\xadda de tensi\xc3\xb3n en el diodo (necesario para que el condensador no devuelva corriente hacia atr\xc3\xa1s), y un condensador suficientemente grande en voltaje para mantener este constante, la evoluci\xc3\xb3n de IL es:_NEWLINE_Por tanto, la variaci\xc3\xb3n de IL durante el periodo OFF es:_NEWLINE_Si consideramos que el convertidor opera en condiciones estacionarias, la cantidad de energ\xc3\xada almacenada en cada uno de sus componentes, debe ser la misma al principio y al final del ciclo completo de conmutaci\xc3\xb3n. En particular, la energ\xc3\xada almacenada en el inductor est\xc3\xa1 dada por:_NEWLINE_As\xc3\xad pues, es obvio que la corriente de inductor tiene que ser la misma al principio y al final del ciclo de conmutaci\xc3\xb3n. Esto puede ser expresado como:_NEWLINE_Sustituyendo  y  por sus expresiones, nos queda:_NEWLINE_Esto puede simplificarse en:_NEWLINE_Lo que nos dice que el factor activo ("duty cycle") es:_NEWLINE_De esta expresi\xc3\xb3n, se puede ver que el voltaje de salida es siempre mayor que el de entrada (ya que el factor activo D va entre 0 y 1), y que se incrementa con D, te\xc3\xb3ricamente hasta el infinito seg\xc3\xban D se acerca a 1. Esto es por lo que normalmente este convertidor a veces se llama "step-up converter" (convertidor que sube un escal\xc3\xb3n).\n_START_SECTION_\nModo Discontinuo\n_START_PARAGRAPH_\nEn algunas situaciones, la cantidad de energ\xc3\xada requerida por la carga es suficientemente peque\xc3\xb1a como para ser transferida en un tiempo menor que el tiempo total del ciclo de conmutaci\xc3\xb3n. En este caso, la corriente a trav\xc3\xa9s del inductor cae hasta cero durante parte del periodo. La \xc3\xbanica diferencia en el principio descrito antes para el modo continuo, es que el inductor se descarga completamente al final del ciclo de conmutaci\xc3\xb3n (ver formas de onda de la figura 4). Sin embargo, esta peque\xc3\xb1a variaci\xc3\xb3n en el funcionamiento, tiene un fuerte efecto en la ecuaci\xc3\xb3n del voltaje de salida, que puede calcularse como sigue:_NEWLINE_Como la corriente del inductor al principio del ciclo es cero, su m\xc3\xa1ximo valor  (en el tiempo t=D.T) es:_NEWLINE_Durante el tiempo OFF, IL cae hasta cero despu\xc3\xa9s de un tiempo \xce\xb4.T:_NEWLINE_Usando las dos ecuaciones previas, \xce\xb4 es:_NEWLINE_La corriente de carga I\xe2\x82\x92 es igual a la corriente media del diodo(ID). Como se puede observar en la figura 4, la corriente del diodo es igual a la corriente del inductor durante el estado OFF. Por tanto, la corriente de salida puede escribirse como:_NEWLINE_Reemplazando ILmax y \xce\xb4 por sus expresiones respectivas tenemos:_NEWLINE_Por tanto, la ganancia del voltaje de salida es:_NEWLINE_Comparado con la expresi\xc3\xb3n del voltaje de salida para el modo continuo, esta expresion es mucho m\xc3\xa1s compleja. Adem\xc3\xa1s en modo discontinua, la ganancia de voltaje de salida no solo depende del factor activo D, sino tambi\xc3\xa9n de la inductancia del inductor L,_NEWLINE_del voltaje de entrada V\xe1\xb5\xa2, de la frecuencia de conmutaci\xc3\xb3n y de la corriente de entrada.\n_START_SECTION_\nAplicaciones\n_START_PARAGRAPH_\nGeneralmente los sistemas alimentados por bater\xc3\xadas necesitan apilar varias bater\xc3\xadas en serie para aumentar la tensi\xc3\xb3n. Sin embargo a veces no es posible conectar varias bater\xc3\xadas en serie por razones de peso o espacio. Los convertidores Boost pueden incrementar el voltaje y reducir el n\xc3\xbamero de pilas._NEWLINE_Algunas aplicaciones que usan convertidores Boost son veh\xc3\xadculos h\xc3\xadbridos (por ejemplo el Toyota Prius) y sistemas de alumbrado.'