Une SELF en série, c'est en effet la bonne solution. Nous savons en effet que le courant dans une inductance à laquelle on applique un échelon de tension ne s'établit que progressivement.

u= L di/dt
donc si u = Cte = U on obtient (di/dt) = U/L = Cte c'est à dire i = at

On voit que le courant augmente avec le temps, en partant d'une valeur nulle (condition de départ) . En fait lorsque t tend vers l'infini, le courant tend vers la valeur i=U/r vue plus haut. Mais entre temps la tension aux bornes du condensateur aura augmentée et la tension résiduelle aux bornes de la self aura diminué d'autant, ce qui fait que le courant n'atteindra jamais des valeurs importantes.

En pratique on fait commuter le transistor à une fréquence importante de façon à ce que les variations de tension aux bornes du condensateur de sortie soient très faibles. Et on ajuste le rapport cyclique du diagramme de commutation de façon à obtenir à tout instant la valeur désirée pour la tension de sortie quel que soit le courant consommé dans la charge. En fait, on récupère en sortie une tension plus faible que la tension d'entrée, de valeur égale à la valeur moyenne de la tension hachée.

OUI MAIS... il apparaît un nouveau problème ! A l'instant où le transistor de commutation va cesser de conduire, le courant dans la self va s'annuler instantanément ! Aie ! c'est interdit ça ! En effet la tension aux bornes d'une inductance est:

u = - L di/dt.
si di = une valeur non nulle ET dt = 0, u -> l'infini !

Dans ce cas la tension aux bornes de la self va croître non pas jusqu'à l'infini, mais au moins jusqu'à ce qu'il éclate une étincelle quelque part, en fait entre le drain et la source dans le transistor ! Décidément on lui en veut à ce pauvre transistor !

LA SOLUTION: La diode D1 (voir le schéma) entre la masse et le côté 'chaud' de la self, permettant à cette dernière de décharger l'énergie E=1/2 L i^2 dans le condensateur. Génial ! au lieu de faire cuire le transistor, on alimente le condensateur et donc la charge en sortie ! Cette diode est dite " diode de roue libre" par analogie je suppose avec ce qui se passe dans le système à cliquet montés sur les vélos et permettant à la roue de continuer à tourner lorsqu'on cesse de pédaler.

Comment fonctionne cette diode ? Au moment où le transistor va se bloquer, le courant dans L1 va décroître. Un tension va apparaître à ses bornes (effet de self-induction, c'est à dire d'induction d'une tension dans elle même, lors de la variation de la valeur du courant, c'est d'ailleurs de là que vient les nom de SELF ou INDUCTANCE qu'on donne aux bobinages) avec une polarité telle qu'elle tend à maintenir ce courant.

Supposons L1 fermée directement sur une résistance câblée horizontalement dessous: (voir schéma). Le courant initial parcours L1 de gauche à droite. c'est à dire dans le circuit extérieur (résistance imaginaire) de droite à gauche, formant une boucle de courant tournant dans le sens horaire. Ca correspondrait à faire apparaître une tension aux bornes de cette résistance avec le positif du côté droit. C'est cette tension, avec cette polarité qui va apparaître aux borne de la self lorsque le courant va décroître. Le plus à droite, le moins à gauche. En fait de résistance imaginaire, nous avons un condensateur bien réel et une diode dans le sens PASSANT en série. C'est le circuit de roue libre. La roue c'est le courant qui passe dans le sens des aiguilles d'une montre dans le circuit fermé D1 - L1 - C2. (voir schéma) . Au passage il charge C2.