¿Cuál tiene mejor eficiencia: un regulador de voltaje de conmutación elevador o reductor?

Los convertidores Boost suelen ser menos eficientes que los convertidores Buck, pero no mucho. La razón fundamental tiene que ver con la corriente del inductor que fluye directamente a tierra durante el tiempo de encendido, en lugar de a través de la carga, como ocurre en los convertidores Buck. Hay un artículo de EE-Times que menciona esto: Descifrar las pérdidas de energía en los convertidores de impulso de conmutación

Generalmente, sin embargo, dado que la corriente del inductor fluye a tierra durante el tiempo de encendido, solo una fracción (proporción de tiempo de apagado a período) fluye a la salida, como se ilustra en las corrientes pulsantes en la Figura 2 (esta es la razón por la cual los convertidores elevadores son generalmente menos eficiencia energética que los convertidores reductores)

Dado que las diferencias de eficiencia no son significativas, probablemente sea mejor que decida sobre criterios adicionales en lugar de solo la eficiencia del regulador, que incluyen:

• Complejidad del cargador (una sola celda es más simple).
• Costo
• Tamaño
• Las celdas en serie estarán limitadas por su celda más débil.
• Las celdas en paralelo tienden a cargarse entre sí, y hay un impacto en la eficiencia debido al proceso químico.
• Pérdidas por mayor corriente de entrada con menores voltajes (células paralelas).

A las baterías a menudo no les gusta mucho estar cableadas directamente en paralelo, ya que cualquier desajuste en el voltaje de circuito abierto dará como resultado que la batería de mayor voltaje alimente corriente a la más débil. Si uno está usando baterías recargables y los estados de carga están lo suficientemente cerca, esto puede resultar simplemente en que las baterías intenten igualarse entre sí. Sin embargo, cuando se usan baterías de celda primaria, o si los estados de carga no son particularmente cercanos, este flujo de corriente puede ser perjudicial para ambas baterías.

El cableado de baterías en serie suele ser más seguro, siempre que la corriente se apague antes de que el voltaje de la batería caiga por debajo de su nivel mínimo seguro. Para las baterías de celdas primarias, el nivel mínimo de seguridad es aproximadamente cero voltios (la preocupación no es el "daño" a una batería muerta e inútil, sino la posibilidad de que una batería de celdas primarias que retrocede pueda arrojar sustancias químicas nocivas en los circuitos cercanos). Para las baterías de celdas recargables, el voltaje mínimo seguro es mucho más alto (drenar las baterías por debajo de ese punto puede acelerar mucho el desgaste).

Cualquier diferencia en las eficiencias de la conversión ascendente frente a la conversión descendente puede ser menor en comparación con los problemas que resultan de las conexiones de batería en serie o en paralelo.

Los convertidores idealizados ascendentes y descendentes son exactamente lo mismo.

El circuito es como en la imagen y en lugar de poner diodos se usa un interruptor ideal de 2 posiciones que es equivalente en alcance. Ese circuito es equivalente a un convertidor reductor y elevador.

Ese circuito funciona en ambos sentidos, de izquierda a derecha como convertidor reductor y de derecha a izquierda como convertidor elevador.

Supongo por tanto que no debería haber ninguna diferencia de eficiencia entre ellos, pero un público más experto puede tener una opinión diferente basada en otras consideraciones.