- Diferència entre el convertidor endavant i el retrocés
- Diagrama de circuits per al convertidor directe
- Funcionament del circuit del convertidor cap endavant
Hi ha diversos circuits o mètodes disponibles per construir una font d'alimentació en mode commutat (SMPS). SMPS s'utilitza per generar tensió de CC controlada i aïllada a partir d'una font d'alimentació de CC no regulada. El circuit de conversió cap endavant és similar al circuit convertidor de retrocés, però és més eficient que el circuit de conversió cap enrere. El convertidor directe s’utilitza principalment per a aplicacions que requereixen una potència de sortida superior (en un rang de 100 a 200 watts).
El convertidor Forward és bàsicament un convertidor Buck de CC a CC amb integració del transformador. Si el transformador té múltiples bobinatges de sortida, fins i tot podeu augmentar o disminuir el voltatge de sortida. També proporciona aïllament galvànic per a la càrrega.
El circuit de conversió directa consisteix en un circuit de control que té un dispositiu de commutació d'alta velocitat, un transformador el costat principal del qual està connectat al circuit de control i el costat secundari està connectat al circuit de filtratge. La sortida rectificada del bobinatge secundari dels transformadors està connectada a la càrrega.
Segons el diagrama de blocs anterior, quan l’interruptor està engegat, l’entrada s’aplica al bobinatge primari del transformador i apareix una tensió al bobinat secundari del transformador. Per tant, la polaritat de punts dels bobinats del transformador és positiva, a causa d’això el díode D1 es polaritza cap endavant. A continuació, la tensió de sortida del transformador s’alimenta al circuit de filtre de pas baix que està connectat a la càrrega. Quan l’interruptor està apagat, el corrent dels bobinats del transformador es redueix a zero (suposant que el transformador és ideal).
Diferència entre el convertidor endavant i el retrocés
| S. No. | Convertidor cap endavant | Convertidor de retrocés |
| 1. | Transformador aïllat del transformador Buck | Bàsicament una topologia Buck-Boost |
| 2. | Requereix un inductor de sortida addicional | No requerit |
| 3. | Cal reiniciar el circuit | No requerit |
| 4. | No es requereix condensador de sortida | Obligatori |
| 5. | Més eficiència energètica | Convertidor inferior al directe |
| 6. | Més car que el convertidor flyback | Més barat en comparació amb el convertidor directe |
| 7. | Emmagatzema l'energia de l'inductor quan el transistor s'encén i transfereix l'energia emmagatzemada quan el transistor s'ha apagat | El transformador del convertidor directe no emmagatzema energia |
Diagrama de circuits per al convertidor directe
Funcionament del circuit del convertidor cap endavant
Mode-I: mode d’alimentació
Es diu que el convertidor d’enviament està en mode d’alimentació quan el transistor està en estat ON. En aquesta condició, la tensió d'alimentació està connectada al bobinatge lateral primari del transformador i també el díode D1 es polaritza cap endavant en aquesta condició. El díode D2 no es comportarà en aquesta condició, ja que es mantindrà esbiaixat al revés. Tots dos bobinatges comencen a conduir-se simultàniament quan el transistor està en estat ON. La sortida al costat secundari del transformador depèn de la relació de gir (Np / Ns) del transformador. I, aquesta tensió de sortida s'aplica al circuit secundari, que consisteix en filtre LC. La tensió de sortida màxima rebuda, en cas de transformador ideal, a la càrrega serà:
(Ns / Np) * Edc
On, Edc és la tensió d'alimentació d'entrada
Np és no. de bobinatge primari
Ns és no. de bobinatge secundari
Mode-II: mode de roda lliure
Es diu que el convertidor d’enviament està en mode Freewheeling quan el transistor està en estat OFF. Quan el transistor s'apaga, el corrent dels bobinats del transformador cau a zero (idealment). D1 s'invertirà esbiaixat en aquesta condició, per tant separa la secció de sortida del circuit del transformador i l'entrada. No obstant això, l’inductor del costat secundari manté un flux continu de corrent a través del díode de roda lliure D2. A mesura que l’entrada està separada, no hi ha flux d’energia des de l’entrada, però el voltatge de càrrega es manté gairebé constant pel condensador carregat i l’inductor. L’energia emmagatzemada a l’inductor i al condensador es dissipa lentament a la càrrega. Abans de dissipar-se completament, el transistor s'encén de nou per acabar el mode de roda lliure i per mantenir la magnitud del voltatge de càrrega dins de la banda de tolerància requerida.Després de simular el circuit anterior obtindrem la forma d'ona de sortida com es mostra a continuació:
La freqüència de commutació del convertidor directe està en un rang de 100 kHz o més.