Vad är en Forward Converter?

En framåtriktare är en anordning där kraften rör sig från ingångssidan av en elektrisk krets till utgångsänden i en enda riktning. Det är en typ av switchad strömförsörjningskrets, som används med oreglerad likström (DC) ingående strömförsörjning, som innehåller en kärna, transformator och switch i sin mest grundläggande form. Energi hålls inte i transformatorn när omkopplaren är ledande, eftersom det är i en flyback-omvandlare, och själva enheten är också mer energieffektiv. Används i DC till DC-omvandlingssystem designade för under 100 watt effekt, framåtriktaren, härledd från buck and boost-omvandlardesigner från 1920-talet, skapades först i mitten av 1950-talet.

De flesta elektriska omvandlare överför ström när de slås på och har en konstant hastighet där deras på- och avlägen växlas. Frekvensen för omkopplingen styrs av pulsbreddsmodulering. Denna egenskap hos framåtriktarens omkopplare varierar med flödet som kommer genom ingången, och samtidigt styr omkopplarens tillstånd den elektriska utgången. Längre tider borde betyda bättre effektivitet, men också göra att återställningsspänningen går upp vilket negativt påverkar hur omvandlaren presterar. Designers måste också ta hänsyn till switchens spänning och ström samt hur switchen reagerar på höga frekvenser.

En viktig egenskap hos framåtriktaren är att ström inte flyter mellan olika segment som är sammanlänkade av en ledare. Laddningar kommer inte heller att passera från enheten till en person som rör vid den, så denna galvaniska isolering gör omvandlaren säker att använda och ett effektivt sätt att omvandla elektriska strömmar. Omvandlarens transformator har metalliska trådlindningar som leder elektricitet samtidigt men har motsatta magnetiska drivkrafter. Motstridiga krafter i primär- och sekundärlindningarna hjälper till att reglera det magnetiska flödet så att plötsliga förändringar i energinivån inte orsakar överspänningar.

Instängd energi regleras ytterligare i en framåtriktare av en tredje lindning, genom vilken ström leds för att mildra ökningen av energinivåerna. När de används för högre elektriska spänningar har omvandlarna primära och tertiära lindningar som lindas ihop för effektivare överföring av elektromagnetisk energi. Överlag har designen på framåtriktaren förblivit densamma under åren. Möjligheten att förbättra konstruktionen och konstruera mindre kretsar har dock gjort det möjligt för ingenjörer att bygga omvandlare med omkopplingsfrekvenser som överstiger 500 kilohertz.