O que é um conversor de avanço?

Um conversor de avanço é um dispositivo no qual a energia se move do lado de entrada de um circuito elétrico para a extremidade de saída em uma única direção. É um tipo de circuito de fonte de alimentação comutada, usado com fontes de alimentação de entrada de corrente contínua não regulada (CC), que contém um núcleo, transformador e chave em sua forma mais básica. A energia não é mantida no transformador quando o comutador está conduzindo, como em um conversor flyback, e o próprio dispositivo também é mais eficiente em termos energéticos. Utilizado em sistemas de conversão de CC para CC projetados para menos de 100 watts de potência, o conversor direto, derivado dos projetos de conversor buck e boost da década de 1920, foi criado pela primeira vez em meados da década de 1950.

A maioria dos conversores elétricos transfere energia quando ligada e tem uma taxa constante na qual os estados ligado e desligado são comutados. A frequência da comutação é controlada pela modulação da largura de pulso. Essa característica da chave conversora direta varia com o fluxo que entra pela entrada e, ao mesmo tempo, o estado ligado da chave controla a saída elétrica. Tempos mais longos devem significar melhor eficiência, mas também aumentar a tensão de redefinição, o que afeta negativamente o desempenho do conversor. Os designers também precisam considerar a tensão e a corrente do comutador, bem como a maneira como o comutador reage a altas frequências.

Uma característica importante do conversor de avanço é que a corrente não flui entre os diferentes segmentos ligados por um condutor. As cargas também não serão transferidas do dispositivo para uma pessoa que o toque, portanto esse isolamento galvânico torna o conversor seguro, além de ser um meio eficiente para converter correntes elétricas. O transformador do conversor possui enrolamentos de fio metálico que conduzem eletricidade ao mesmo tempo, mas têm forças motrizes magnéticas opostas. Forças conflitantes nos enrolamentos primário e secundário ajudam a regular o fluxo magnético, para que mudanças bruscas no nível de energia não causem picos de energia.

A energia captada é ainda regulada em um conversor direto por um terceiro enrolamento, através do qual a corrente é conduzida para mitigar o aumento dos níveis de energia. Quando usados ​​para tensões elétricas mais altas, os conversores têm enrolamentos primários e terciários que são enrolados para uma transferência mais eficiente de energia eletromagnética. No geral, o design do conversor de avanço permaneceu o mesmo ao longo dos anos. A capacidade de melhorar o design e construir circuitos menores, no entanto, permitiu aos engenheiros construir conversores com frequências de comutação superiores a 500 kilohertz.