ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్

స్విచ్డ్ మోడ్ విద్యుత్ సరఫరా (SMPS) నిర్మాణానికి వివిధ సర్క్యూట్లు లేదా పద్ధతులు అందుబాటులో ఉన్నాయి. క్రమబద్ధీకరించని DC విద్యుత్ వనరు నుండి నియంత్రిత మరియు వివిక్త DC వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి SMPS ఉపయోగించబడుతుంది. ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ ఫ్లై-బ్యాక్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ మాదిరిగానే ఉంటుంది, అయితే ఇది ఫ్లై-బ్యాక్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ కంటే సమర్థవంతంగా పనిచేస్తుంది. ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్ ప్రధానంగా అధిక విద్యుత్ ఉత్పత్తి అవసరమయ్యే అనువర్తనం కోసం ఉపయోగించబడుతుంది (100 నుండి 200 వాట్ల పరిధిలో).

ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్ ప్రాథమికంగా ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ఏకీకరణతో DC-to-DC బక్ కన్వర్టర్. ట్రాన్స్ఫార్మర్ బహుళ అవుట్పుట్ వైండింగ్లను కలిగి ఉంటే మీరు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను పెంచవచ్చు లేదా తగ్గించవచ్చు. ఇది లోడ్ కోసం గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్ను కూడా అందిస్తుంది.

ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్లో కంట్రోల్ సర్క్యూట్ ఉంటుంది, ఇది హై స్పీడ్ స్విచింగ్ పరికరాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ట్రాన్స్ఫార్మర్ దీని ప్రాధమిక వైపు కంట్రోల్ సర్క్యూట్కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు సెకండరీ సైడ్ ఫిల్టరింగ్ సర్క్యూట్కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. ట్రాన్స్ఫార్మర్స్ సెకండరీ వైండింగ్ నుండి సరిదిద్దబడిన అవుట్పుట్ లోడ్కు అనుసంధానించబడి ఉంది.

పై బ్లాక్ రేఖాచిత్రం ప్రకారం, స్విచ్ ఆన్ చేసినప్పుడు, ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రాధమిక వైండింగ్కు ఇన్పుట్ వర్తించబడుతుంది మరియు ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ద్వితీయ వైండింగ్ వద్ద వోల్టేజ్ కనిపిస్తుంది. అందువల్ల, ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క వైండింగ్ల యొక్క డాట్ ధ్రువణత సానుకూలంగా ఉంటుంది, దీని కారణంగా డయోడ్ D1 ముందుకు పక్షపాతంతో ఉంటుంది. అప్పుడు ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ లోడ్కు అనుసంధానించబడిన తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ సర్క్యూట్కు ఇవ్వబడుతుంది. స్విచ్ ఆఫ్ చేయబడినప్పుడు, ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క వైండింగ్లలోని కరెంట్ సున్నాకి వస్తుంది (ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఆదర్శంగా భావించి).

ఫార్వర్డ్ మరియు ఫ్లై-బ్యాక్ కన్వర్టర్ మధ్య వ్యత్యాసం

ఎస్.	ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్	ఫ్లై-బ్యాక్ కన్వర్టర్
1.	ట్రాన్స్ఫార్మర్ వివిక్త బక్ కన్వర్టర్	ముఖ్యంగా బక్-బూస్ట్ టోపోలాజీ
2.	మరో అదనపు అవుట్పుట్ ఇండక్టర్ అవసరం	అవసరం లేదు
3.	సర్క్యూట్ రీసెట్ అవసరం	అవసరం లేదు
4.	అవుట్పుట్ కెపాసిటర్ అవసరం లేదు	అవసరం
5.	మరింత శక్తి సామర్థ్యం	ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్ కంటే తక్కువ
6.	ఫ్లైబ్యాక్ కన్వర్టర్ కంటే ఖరీదైనది	ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్‌తో పోల్చితే చౌకైనది
7.	ట్రాన్సిస్టర్ ఆన్ చేసినప్పుడు శక్తిని ఇండక్టర్‌లో నిల్వ చేస్తుంది మరియు ట్రాన్సిస్టర్ ఆఫ్ చేసినప్పుడు నిల్వ చేసిన శక్తిని బదిలీ చేస్తుంది	ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్ యొక్క ట్రాన్స్ఫార్మర్ శక్తిని నిల్వ చేయదు

ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్ కోసం సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క పని

మోడ్- I: పవర్ మోడ్

ట్రాన్సిస్టర్ ఆన్ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్ పవర్ మోడ్‌లో ఉంటుందని చెప్పారు. ఈ స్థితిలో, సరఫరా వోల్టేజ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రాధమిక వైపు వైండింగ్కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు డయోడ్ D1 ఈ స్థితిలో పక్షపాతంతో ముందుకు వస్తుంది. డయోడ్ డి 2 ఈ స్థితిలో నిర్వహించదు, ఎందుకంటే ఇది పక్షపాతంగా ఉంటుంది. ట్రాన్సిస్టర్ ఆన్ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు రెండు వైండింగ్‌లు ఒకేసారి నిర్వహించడం ప్రారంభిస్తాయి. ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ద్వితీయ వైపు ఉన్న అవుట్పుట్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క టర్న్ రేషియో (Np / Ns) పై ఆధారపడి ఉంటుంది. మరియు, ఈ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ సెకండరీ సర్క్యూట్కు వర్తించబడుతుంది, దీనిలో LC ఫిల్టర్ ఉంటుంది. ఆదర్శ ట్రాన్స్ఫార్మర్ విషయంలో, గరిష్టంగా అందుకున్న అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ లోడ్ వద్ద ఉంటుంది:

(Ns / Np) * Edc

ఎక్కడ, ఎడ్సి ఇన్పుట్ సరఫరా వోల్టేజ్

Np లేదు. ప్రాధమిక వైండింగ్ యొక్క

Ns లేదు. ద్వితీయ వైండింగ్ యొక్క

మోడ్- II: ఫ్రీవీలింగ్ మోడ్

ట్రాన్సిస్టర్ ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్ ఫ్రీవీలింగ్ మోడ్‌లో ఉంటుందని చెప్పారు. ట్రాన్సిస్టర్ ఆపివేయబడినప్పుడు, ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క వైండింగ్ల ప్రవాహం సున్నాకి వస్తుంది (ఆదర్శంగా). ఈ స్థితిలో పక్షపాతంతో D1 రివర్స్ అవుతుంది, కాబట్టి సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ విభాగాన్ని ట్రాన్స్ఫార్మర్ మరియు ఇన్పుట్ నుండి వేరు చేస్తుంది. ఏదేమైనా, ద్వితీయ వైపు ఇండక్టర్ ఫ్రీవీలింగ్ డయోడ్ D2 ద్వారా నిరంతర ప్రవాహాన్ని నిర్వహిస్తుంది. ఇన్పుట్ వేరు చేయబడినందున, ఇన్పుట్ నుండి శక్తి ప్రవాహం లేదు, కానీ ఇప్పటికీ లోడ్ వోల్టేజ్ చార్జ్డ్ కెపాసిటర్ మరియు ఇండక్టర్ చేత దాదాపు స్థిరంగా నిర్వహించబడుతుంది. ప్రేరకంలో నిల్వ చేసిన శక్తి మరియు కెపాసిటర్ నెమ్మదిగా లోడ్‌లోకి వెదజల్లుతాయి. ఇది పూర్తిగా వెదజల్లడానికి ముందు, ఫ్రీవీలింగ్ మోడ్‌ను ముగించడానికి మరియు అవసరమైన టాలరెన్స్ బ్యాండ్‌లో లోడ్ వోల్టేజ్ యొక్క పరిమాణాన్ని నిర్వహించడానికి ట్రాన్సిస్టర్ మళ్లీ ఆన్ అవుతుంది.పై సర్క్యూట్‌ను అనుకరించిన తరువాత క్రింద చూపిన విధంగా అవుట్పుట్ తరంగ రూపాన్ని పొందుతాము:

ఫార్వర్డ్ కన్వర్టర్ యొక్క స్విచ్చింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ 100 kHz లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పరిధిలో ఉంటుంది.