Fremad konverter kredsløb

Der findes forskellige kredsløb eller metoder til opbygning af SMPS (Switched Mode Power Supply). SMPS bruges til at generere kontrolleret og isoleret jævnstrømsspænding fra ureguleret jævnstrømskilde. Fremad konverteringskredsløb svarer til tilbagekoblingskonverteringskredsløbet, men det er mere effektivt end tilbagekoblingskonverterkredsløb. Fremadretter anvendes hovedsageligt til applikationen, som kræver højere effekt (i området 100 til 200 watt).

Fremadrettet konverter er dybest set en DC-to-DC Buck Converter med integration af transformer. Hvis transformatoren har flere udgangsviklinger, kan du endda øge eller formindske udgangsspændingen. Det giver også galvanisk isolering af lasten.

Forward Converter Circuit består af et styrekredsløb, der har en højhastighedsomskifterenhed, en transformer, hvis primære side er forbundet til kontrolkredsløbet, og den sekundære side er forbundet til filtreringskredsløbet. Det korrigerede output fra transformatorens sekundære vikling er forbundet med belastningen.

I henhold til ovenstående blokdiagram, når kontakten er tændt, påføres indgangen til transformatorens primære vikling, og der vises en spænding ved transformatorens sekundære vikling. Derfor er prikpolariteten af ​​transformatorens viklinger positiv, på grund af dette bliver dioden D1 forspændt fremad. Derefter tilføres transformatorens udgangsspænding til lavpasfilterkredsløbet, der er forbundet med belastningen. Når kontakten er slukket, kommer strømmen i transformatorens viklinger ned til nul (forudsat at transformeren er ideel).

Forskel mellem forward og fly-back converter

S. nr.	Videresend konverter	Fly-back-konverter
1.	Transformer isoleret Buck Converter	I det væsentlige en Buck-Boost-topologi
2.	Kræv en yderligere outputinduktor	Ikke påkrævet
3.	Nulstilling af kredsløb er nødvendig	Ikke påkrævet
4.	Intet krav til udgangskondensator	Påkrævet
5.	Mere energieffektiv	Konverter til lavere end fremad
6.	Dyrere end flyback-konverter	Billigere sammenlignet med forward converter
7.	Gemmer energi i induktoren, når transistoren tænder, og overfører den lagrede energi, når transistoren er slukket	Transformer af fremkonverteren lagrer ikke energi

Kredsløbsdiagram til forward converter

Arbejde med Forward Converter Circuit

Mode-I: Powering Mode

Den fremadgående konverter siges at være i strømtilstand, når transistoren er i TIL-tilstand. I denne tilstand er forsyningsspændingen forbundet til transformatorens primære sidevikling, og også diode D1 bliver forspændt fremad i denne tilstand. Diode D2 vil ikke opføre sig i denne tilstand, da den forbliver omvendt forudindtaget. Begge viklinger begynder at lede samtidigt, når transistoren er i TIL-tilstand. Outputtet på transformatorens sekundære side afhænger af transformerens drejningsforhold (Np / Ns). Og denne udgangsspænding påføres det sekundære kredsløb, som består af LC-filter. Den maksimale modtagne udgangsspænding, i tilfælde af en ideel transformer, ved belastningen vil være:

(Ns / Np) * Edc

Hvor Edc er indgangsspændingen

Np er nej. af primærvikling

Ns er nej. af sekundærvikling

Mode-II: Frihjulstilstand

Den fremadgående konverter siges at være i frihjulstilstand, når transistoren er i OFF-tilstand. Når transistoren slukker, falder strømmen af ​​transformatorens viklinger til nul (ideelt set). D1 vil være omvendt forspændt i denne tilstand og adskiller derfor udgangssektionen af ​​kredsløbet fra transformeren og indgangen. Induktoren på sekundærsiden opretholder imidlertid en kontinuerlig strøm af strøm gennem frihjulsdioden D2. Da indgangen er adskilt, er der ingen strøm fra indgangen, men stadig holdes belastningsspændingen næsten konstant af den opladede kondensator og induktoren. Opbevaret energi i induktoren og kondensatoren forsvinder langsomt ind i belastningen. Før den forsvinder helt, tænder transistoren igen for at afslutte frihjulstilstanden og for at opretholde størrelsen af ​​belastningsspændingen inden for det krævede tolerancebånd.Efter at have simuleret ovenstående kredsløb får vi outputbølgeformen som vist nedenfor:

Fremadretterens omskifterfrekvens er i området 100 kHz eller mere.