Framåt omvandlare krets

Det finns olika kretsar eller metoder tillgängliga för att bygga SMPS (Switched Mode Power Supply). SMPS används för att generera kontrollerad och isolerad likspänning från oreglerad likströmskälla. Framåtkonverterarkrets liknar återkopplingskonverterarkretsen men den är effektivare än återkopplingskrets. Framomvandlare används främst för applikationer som kräver högre effekt (inom intervallet 100 till 200 watt).

Framåtkonverterare är i grunden en DC-to-DC Buck Converter med integrering av transformatorn. Om transformatorn har flera utgångslindningar kan du till och med öka eller minska utspänningen. Det ger också galvanisk isolering för lasten.

Forward Converter Circuit består av en styrkrets som har en växlingsanordning med hög hastighet, en transformator vars primära sida är ansluten till styrkretsen och sekundärsidan är ansluten till filtreringskretsen. Den korrigerade utgången från transformatorns sekundärlindning är ansluten till lasten.

Enligt ovanstående blockschema, när omkopplaren slås PÅ, matas ingången till transformatorns primärlindning och en spänning uppträder vid transformatorns sekundärlindning. Därför är dotpolariteten hos transformatorns lindningar positiv, på grund av detta blir dioden D1 förspänd framåt. Därefter matas transformatorns utspänning till lågpassfilterkretsen som är ansluten till lasten. När strömbrytaren är AV, kommer strömmen i transformatorns lindningar ner till noll (förutsatt att transformatorn är idealisk).

Skillnad mellan Forward och Fly-back Converter

S. nr	Forward Converter	Fly-back-omvandlare
1.	Transformator isolerad Buck Converter	I huvudsak en Buck-Boost Topology
2.	Kräv ytterligare en utgångsspole	Krävs inte
3.	Återställningskrets behövs	Krävs inte
4.	Inget krav på utgångskondensator	Nödvändig
5.	Mer energieffektiv	Lägre än framomvandlare
6.	Dyrare än flyback-omvandlare	Billigare jämfört med framkonverterare
7.	Lagrar energi i induktorn när transistorn slås PÅ och överför den lagrade energin när transistorn stängs av	Transformatorn för framkonverteraren lagrar inte energi

Kretsschema för framåtkonverterare

Arbeta med Forward Converter Circuit

Mode-I: Powering Mode

Framåtomvandlaren sägs vara i strömläge när transistorn är i PÅ-tillstånd. I detta tillstånd är matningsspänningen ansluten till transformatorns primära sidolindning och även dioden D1 blir förspänd framåt i detta tillstånd. Dioden D2 kommer inte att leda i detta tillstånd, eftersom den kommer att förbli omvänd partisk. Båda lindningarna börjar leda samtidigt när transistorn är i ON-tillstånd. Utgången på transformatorns sekundära sida beror på transformatorns svängningsförhållande (Np / Ns). Och den här utspänningen appliceras på sekundärkretsen, som består av LC-filter. Den maximala mottagna utspänningen, vid en ideal transformator, vid belastningen är:

(Ns / Np) * Edc

Där är Edc ingångsspänningen

Np är nej. av primärlindning

Ns är nr. sekundärlindning

Mode-II: Freewheeling Mode

Framomvandlaren sägs vara i frihjulsläge när transistorn är i OFF-läge. När transistorn stängs av faller transformatorns lindningsström till noll (helst). D1 kommer att vara omvänd förspänd i detta tillstånd, därför separerar kretsens utgångssektion från transformatorn och ingången. Induktorn på sekundärsidan upprätthåller emellertid ett kontinuerligt strömflöde genom frihjulsdioden D2. Eftersom ingången är separerad, finns det inget effektflöde från ingången, men fortfarande hålls belastningsspänningen nästan konstant av den laddade kondensatorn och induktorn. Lagrad energi i induktorn och kondensatorn försvinner långsamt i lasten. Innan den försvinner helt slår transistorn PÅ igen för att avsluta frihjulsläget och för att bibehålla storleken på belastningsspänningen inom det erforderliga toleransområdet.Efter att ha simulerat ovanstående krets får vi utgångsvågformen som visas nedan:

Framåtomvandlarens omkopplingsfrekvens ligger inom intervallet 100 kHz eller mer.