Persiuntimo keitiklio grandinė

Yra įvairių grandinių ar būdų, kaip sukurti komutuojamo režimo maitinimo šaltinį (SMPS). SMPS naudojamas valdomai ir izoliuotai nuolatinei įtampai generuoti iš nereguliuojamos nuolatinės srovės šaltinio. Priekinio keitiklio grandinė yra panaši į grįžtamojo keitiklio grandinę, tačiau ji yra efektyvesnė nei grįžtamojo keitiklio grandinė. „Forward“ keitiklis daugiausia naudojamas programoms, kurioms reikalinga didesnė galia (diapazone nuo 100 iki 200 vatų).

„Forward“ keitiklis iš esmės yra nuolatinės srovės į nuolatinę įtampą keitiklis su integruotu transformatoriumi. Jei transformatoriuje yra kelios išėjimo apvijos, galite net padidinti arba sumažinti išėjimo įtampą. Tai taip pat užtikrina galvaninę apkrovos izoliaciją.

„Forward Converter“ grandinę sudaro valdymo grandinė, turinti didelio greičio perjungimo įtaisą, transformatorius, kurio pagrindinė pusė yra prijungta prie valdymo grandinės, o antrinė pusė - prie filtravimo grandinės. Ištaisyta transformatorių antrinės apvijos išvestis yra sujungta su apkrova.

Pagal aukščiau pateiktą blokinę schemą, įjungus jungiklį, įvestis naudojama pirminei transformatoriaus apvijai ir atsiranda įtampa ties antrine transformatoriaus apvija. Todėl transformatoriaus apvijų taškinis poliškumas yra teigiamas, todėl diodas D1 į priekį nukreipiamas į priekį. Tada transformatoriaus išėjimo įtampa tiekiama į žemo dažnio filtro grandinę, sujungtą su apkrova. Išjungus jungiklį, srovė transformatoriaus apvijose sumažėja iki nulio (darant prielaidą, kad transformatorius yra idealus).

Skirtumas tarp „Forward“ ir „Fly-back“ keitiklio

S. Nr.	Pirmyn keitiklis	„Fly-back“ keitiklis
1.	Transformatorius izoliuotas Buck keitiklis	Iš esmės „Buck-Boost“ topologija
2.	Reikalingas dar vienas papildomas išėjimo induktorius	Nereikalaujama
3.	Reikia iš naujo nustatyti grandinę	Nereikalaujama
4.	Išvesties kondensatoriui nereikalaujama	Būtina
5.	Efektyvesnis energijai	Žemesnis nei priekinis keitiklis
6.	Brangesnis nei grįžtamojo keitiklio	Pigiau, palyginti su keitikliu į priekį
7.	Kaupia energiją induktoriuje, kai tranzistorius įsijungia, ir perduoda sukauptą energiją, kai tranzistorius išsijungia	Priekinio keitiklio transformatorius nesukaupia energijos

Persiuntimo keitiklio grandinės schema

Priekinio keitiklio grandinės darbas

I režimas: maitinimo režimas

Teigiama, kad priekinis keitiklis veikia maitinimo režimu, kai tranzistorius yra įjungtas. Esant tokiai būklei, maitinimo įtampa yra prijungta prie pirminės transformatoriaus apvijos, taip pat diodas D1 šioje būsenoje būna priekinis. Diodas D2 tokiomis sąlygomis neveikia, nes jis išliks atvirkštinis. Abi apvijos pradeda veikti vienu metu, kai tranzistorius yra įjungtas. Transformatoriaus antrinės pusės išėjimas priklauso nuo transformatoriaus posūkio santykio (Np / Ns). Ši išėjimo įtampa taikoma antrinei grandinei, kurią sudaro LC filtras. Maksimali gaunama išėjimo įtampa, esant idealiam transformatoriui, esant apkrovai bus:

(Ns / Np) * Red

Kur, Edc yra įvesties maitinimo įtampa

Np yra ne. pirminės apvijos

Ns nėra. antrinės apvijos

II režimas: laisvos eigos režimas

Teigiama, kad priekinis keitiklis veikia laisvos eigos režimu, kai tranzistorius yra OFF būsenoje. Kai tranzistorius išsijungia, transformatoriaus apvijų srovė nukrenta iki nulio (idealiu atveju). Šioje būsenoje D1 bus atvirkštinis, todėl atskiria grandinės išėjimo sekciją nuo transformatoriaus ir įėjimo. Tačiau antrinės pusės induktorius palaiko nenutrūkstamą srovės srautą per laisvo rato diodą D2. Kai įvestis yra atskirta, iš įėjimo nėra srauto, tačiau įkrovos kondensatorius ir induktorius apkrovos įtampą palaiko beveik pastovią. Induktoriuje ir kondensatoriuje sukaupta energija lėtai išsisklaido į apkrovą. Prieš visiškai išsisklaidant, tranzistorius vėl įsijungia, kad baigtų laisvo rato režimą ir išlaikytų apkrovos įtampos dydį reikiamoje tolerancijos juostoje.Imituodami pirmiau pateiktą grandinę, gausime išėjimo bangos formą, kaip parodyta žemiau:

Persiuntimo keitiklio perjungimo dažnis yra 100 kHz ar daugiau.