Wat is een Forward Converter?
Een voorwaartse omzetter is een apparaat waarin stroom van de invoerzijde van een elektrisch circuit naar het uitvoeruiteinde in een enkele richting wordt verplaatst. Het is een type geschakelde voedingscircuit, gebruikt met niet-gereguleerde gelijkstroom (DC) ingangsvoedingen, die een kern, transformator en schakelaar in zijn meest basale vorm bevat. Er wordt geen energie vastgehouden in de transformator wanneer de schakelaar geleidt, omdat deze zich in een flyback-omzetter bevindt, en het apparaat zelf is ook energiezuiniger. Gebruikt in DC naar DC conversiesystemen ontworpen voor minder dan 100 watt vermogen, werd de voorwaartse converter, afgeleid van buck- en boost-converterontwerpen uit de jaren 1920, voor het eerst gemaakt in het midden van de jaren 1950.
De meeste elektrische omvormers dragen vermogen over wanneer ze worden ingeschakeld en hebben een constante snelheid waarin hun aan en uit-status wordt geschakeld. De frequentie van de omschakeling wordt geregeld door pulsbreedtemodulatie. Deze eigenschap van de voorwaartse convertorschakelaar varieert met de stroom die door de ingang komt en tegelijkertijd regelt de aan-toestand van de schakelaar de elektrische uitgang. Langere tijden moeten een betere efficiëntie betekenen, maar ook zorgen dat de reset-spanning omhoog gaat, wat een negatieve invloed heeft op de prestaties van de converter. Ontwerpers moeten ook rekening houden met de schakelspanning en -stroom en hoe de schakelaar reageert op hoge frequenties.
Een belangrijk kenmerk van de voorwaartse omzetter is dat er geen stroom vloeit tussen verschillende segmenten verbonden door één geleider. Ladingen gaan ook niet over van het apparaat naar een persoon die het aanraakt, dus deze galvanische isolatie maakt de converter veilig in gebruik en een efficiënt middel om elektrische stromen om te zetten. De transformator van de convertor heeft metalen draadwikkelingen die tegelijkertijd elektriciteit geleiden maar tegengestelde magnetomotieve krachten hebben. Conflicterende krachten in de primaire en secundaire wikkelingen helpen de magnetische flux te reguleren, zodat plotselinge veranderingen in het energieniveau geen spanningspieken veroorzaken.
Opgesloten energie wordt verder gereguleerd in een voorwaartse omzetter door een derde wikkeling, waardoor stroom wordt geleid om de stijging van energieniveaus te verminderen. Bij gebruik voor hogere elektrische spanningen hebben de converters primaire en tertiaire wikkelingen die samen worden gewikkeld voor een efficiëntere overdracht van elektromagnetische energie. Over het algemeen is het ontwerp van de voorwaartse omzetter in de loop der jaren hetzelfde gebleven. De mogelijkheid om het ontwerp te verbeteren en kleinere circuits te bouwen, heeft ingenieurs echter in staat gesteld converters te bouwen met schakelfrequenties van meer dan 500 kilohertz.