Da come hai posto la domanda, forse partire un po' più indietro rispetto a quanto fatto da
stefanob70.
Immagino tu abbia capito che lo step down, o meglio buck, si basa, concettualmente, sul prendere una tensione continua in ingresso Vin (per intanto pensiamola proprio continua, senza ripple), trasformarla in "un'onda quadra" da 0 a Vin di determinato periodo e duty cycle mediante una rete di interruttori (MOSFET...) e diodi ed applicarla ad una rete di elementi non dissipativi (induttori e capacità) che, sostanzialmente, la filtrano. Poi, si potrebbe fare un discorso generale che raggruppa tutti i tipi di convertitori ma, per ora mi soffermerei sullo specifico. Con questo processo, se si fanno le cose fatte bene, si dimostra che è possibile, sotto determinate condizioni, regolare la tensione d'uscita continua (entro certi limiti) rispetto la tensione d'ingresso mediante il duty cycle della nostra quadra generata dalla rete di interruttori e diodi (che per inciso, si chiama cella di commutazione).
Quando il convertitore funziona a regime ai capi dell'induttore vi deve essere una tensione a media nulla nel periodo: se così non fosse la corrente dell'induttore continuerebbe a salire/scendere ciclo dopo ciclo e il convertitore non funzionerebbe... Ma a questo punto abbiamo una tensione a media nulla nel periodo e sappiamo che questa può essere applicata ad un trasformatore o a un mutuo induttore. E' quindi possibile, ad esempio, rimpiazzare l'induttore con un mutuo induttore così da poter sfruttare l'isolamento offerto da questo tipo di circuito magnetico e la trasformazione delle tensioni per rapporto spire (ecco il nostro flyback...). In alternativa, è possibile, con qualche accorgimento, aggiungere un trasformatore ottenendo un convertitore chiamato forward. Questi sono detti convertitori isolati. Ora, come detto da
stefanob70, aumentando la frequenza di lavoro, il trasformatore si rimpicciolisce. Questo perché, a parità di tensione massima applicata, il valore massimo dell'integrale di tensione che viene toccato all'interno del periodo diminuisce con l'aumentare della frequenza e quindi è possibile utilizzare nuclei più piccoli senza che saturino. Nei PC l'idea di fondo è questa: raddrizzo la tensione di rete, la trasformo in una quadra a frequenza elevata (decine kHz...) e la dò in pasto ad un convertitore isolato.
In realtà il discorso è molto più complicato di così, ma ho cercato di metter giù qualcosa di facile e comprensibile anche per un novizio su queste cose. Ad esempio se la tensione d'ingresso ha un ripple, anche vistoso o il carico ha picchi di assorbimento la tensione di uscita cambia continuamente e il convertitore si porta a punti di lavoro diversi durante il suo funzionamento. Occorre allora implementare un sistema di controllo che misuri la tensione di uscita e modifichi il duty cycle in modo da mantenerla costante al valore voluto ma questa è un'altra storia...
Se vuoi, se ne può parlare più specificamente.
