Co to jest konwerter do przodu?

Przetwornica do przodu to urządzenie, w którym moc przemieszcza się od wejściowej strony obwodu elektrycznego do wyjściowego końca w jednym kierunku. Jest to rodzaj obwodu zasilacza impulsowego, używanego z zasilaczami wejściowymi nieregulowanego prądu stałego (DC), który zawiera rdzeń, transformator i przełącznik w najbardziej podstawowej formie. Energia nie jest utrzymywana w transformatorze, gdy przełącznik przewodzi, jak to ma miejsce w przetwornicy typu flyback, a samo urządzenie jest również bardziej energooszczędne. Stosowany w systemach konwersji prądu stałego na prąd stały o mocy poniżej 100 watów, konwerter do przodu, wywodzący się z konstrukcji konwerterów typu buck i boost z lat 1920. XX wieku, został po raz pierwszy stworzony w połowie lat 1950. XX wieku.

Większość konwerterów elektrycznych przenosi moc po włączeniu i ma stałą szybkość przełączania ich stanów włączenia i wyłączenia. Częstotliwość przełączania jest kontrolowana przez modulację szerokości impulsu. Ta charakterystyka przełącznika konwertera do przodu zmienia się wraz z przepływem płynącym przez wejście, a jednocześnie stan włączenia przełącznika steruje wyjściem elektrycznym. Dłuższe czasy powinny oznaczać lepszą wydajność, ale także powodować wzrost napięcia resetowania, co negatywnie wpływa na pracę konwertera. Projektanci muszą również wziąć pod uwagę napięcie i prąd przełącznika, a także reakcję przełącznika na wysokie częstotliwości.

Ważną cechą konwertera do przodu jest to, że prąd nie przepływa między różnymi segmentami połączonymi jednym przewodem. Ładunki nie przechodzą również z urządzenia na osobę, która go dotyka, więc ta izolacja galwaniczna sprawia, że ​​konwerter jest bezpieczny w użyciu, a także wydajny środek do konwersji prądów elektrycznych. Transformator konwertera ma uzwojenia z drutu metalowego, które jednocześnie przewodzą prąd, ale mają przeciwstawne siły magnetomotoryczne. Sprzeczne siły w uzwojeniach pierwotnym i wtórnym pomagają regulować strumień magnetyczny, dzięki czemu nagłe zmiany poziomu energii nie powodują skoków napięcia.

Uwięziona energia jest dalej regulowana w konwerterze do przodu przez trzecie uzwojenie, przez które przepływa prąd, aby złagodzić wzrost poziomów energii. W przypadku stosowania do wyższych napięć elektrycznych, konwertery mają uzwojenia pierwotne i trzeciorzędowe, które są nawinięte razem w celu bardziej wydajnego przesyłania energii elektromagnetycznej. Ogólnie rzecz biorąc, konstrukcja konwertera do przodu pozostała taka sama przez lata. Możliwość ulepszania konstrukcji i konstruowania mniejszych obwodów umożliwiła jednak inżynierom budowę przetworników o częstotliwości przełączania przekraczającej 500 kHz.