Los convertidores DC-DC también se conocen como Helicópteros. Aquí vamos a echar un vistazo a Convertidor Buck Boost que puede funcionar como un convertidor de paso de DC-DC o un convertidor de paso de DC-DC dependiendo del ciclo de trabajo, D.
A continuación se muestra un típico convertidor Buck-Boost.
La entrada fuente de tensión está conectado a un dispositivo de estado sólido. El segundo interruptor utilizado es un diodo. El diodo está conectado, en sentido inverso a la dirección del flujo de energía de la fuente, a un condensador y la carga y las dos están conectadas en paralelo como se muestra en la figura de arriba.
El interruptor controlado se enciende y se apaga usando la Modulación de Ancho de Pulso (PWM). La PWM puede basarse en el tiempo o en la frecuencia. La modulación basada en la frecuencia tiene desventajas como un amplio rango de frecuencias para lograr el control deseado del interruptor que a su vez dará la salida deseada voltaje. La modulación basada en el tiempo se utiliza principalmente para Convertidores DC-DC. Es simple de construir y usar. La frecuencia permanece constante en este tipo de modulación PWM.
El Convertidor Buck Boost tiene dos modos de funcionamiento. El primer modo es cuando el interruptor está encendido y conduciendo.
Modo I: El interruptor está encendido, el diodo está apagado.
El interruptor está encendido y por lo tanto representa un cortocircuito que idealmente ofrece cero resistencia al flujo de actual así que cuando el interruptor esté encendido toda la corriente fluirá a través del interruptor y del inductor y volverá a la fuente de entrada de CC. El inductor almacena la carga durante el tiempo en que el interruptor está encendido y cuando el interruptor de estado sólido está apagado, la polaridad del inductor se invierte para que la corriente fluya a través de la carga y a través de la diodo y de vuelta al inductor. Así que la dirección de la corriente a través del inductor sigue siendo la misma.
Digamos que el interruptor está encendido por un tiempo TEN y está fuera por un tiempo TOFF. Definimos el período de tiempo, T, como 
y la frecuencia de conmutación,
Definamos ahora otro término, el ciclo de trabajo, 
Analicemos la Convertidor Buck Boost en operación de estado estacionario para este modo usando KVL.
Como el interruptor está cerrado por un tiempo TEN = DT podemos decir que t = DT.
Al realizar el análisis del convertidor Buck-Boost tenemos que tener en cuenta que
- La corriente inductora es continua y esto es posible seleccionando un valor apropiado de L.
- La corriente del inductor en estado estable se eleva desde un valor con una pendiente positiva hasta un valor máximo durante el estado de encendido y luego vuelve a bajar hasta el valor inicial con una pendiente negativa. Por lo tanto, el cambio neto de la corriente del inductor en cualquier ciclo completo es cero.
Modo II: El interruptor está apagado, el diodo está encendido.
En este modo la polaridad del inductor se invierte y la energía almacenada en el inductor se libera y finalmente se disipa en la carga resistencia y esto ayuda a mantener el flujo de actual en la misma dirección a través de la carga y también aumentar la salida voltaje ya que el inductor ahora también actúa como una fuente en conjunto con la fuente de entrada. Pero para el análisis mantenemos las convenciones originales para analizar el circuito usando KVL.
Analicemos ahora el Convertidor Buck Boost en operación de estado estacionario para el Modo II usando KVL.
Ya que el interruptor está abierto por un tiempo 
podemos decir que 
.
Ya se ha establecido que el cambio neto de la corriente del inductor en cualquier ciclo completo es cero.
Sabemos que D varía entre 0 y 1. Si D > 0,5, el voltaje de salida es mayor que el de entrada; y si D < 0,5, la salida es menor que la entrada. Pero si D = 0,5 el voltaje de salida es igual al de entrada voltaje.
A circuito de un convertidor Buck-Boost y sus formas de onda se muestran a continuación.
El inductanciaL, es 50mH y C es 100F y la carga resistiva es 50. La frecuencia de conmutación es de 1 kHz. El voltaje de entrada es de 100 V DC y el ciclo de trabajo es de 0,5.
Las formas de onda del voltaje son las que se muestran arriba y las formas de onda de la corriente son las que se muestran en la siguiente figura.
