Mikä on Forward Converter?

Eteenpäin suuntaava muunnin on laite, jossa teho siirtyy sähköpiirin tulopuolelta lähtöpäähän yhteen suuntaan. Se on eräänlainen kytketyn virtalähteen piiri, jota käytetään sääntelemättömän tasavirtatulolähteen kanssa, joka sisältää ytimen, muuntajan ja kytkimen alkeellisimmassa muodossaan. Energiaa ei pidetä muuntajassa kytkimen johtamisen aikana, kuten se on flyback -muuntimessa, ja laite itsessään on myös energiatehokkaampi. DC-DC-muunnosjärjestelmissä, jotka on suunniteltu alle 100 watin teholle, 1920-luvun buck- ja boost-muunninmalleista johdettu eteenpäin suunnattu muunnin luotiin ensimmäisen kerran 1950-luvun puolivälissä.

Useimmat sähkömuuntimet siirtävät virtaa, kun ne on kytketty päälle, ja niillä on vakio nopeus, jolla niiden päälle ja pois päältä kytketyt tilat kytketään päälle. Kytkentätaajuutta ohjataan pulssileveysmodulaatiolla. Tämä suunnanmuuntimen kytkimen ominaisuus vaihtelee tulon läpi tulevan virtauksen mukaan, ja samalla kytkimen päällä -tila ohjaa sähkötehoa. Pidempien aikojen pitäisi tarkoittaa parempaa tehokkuutta, mutta myös nostaa nollausjännite, mikä vaikuttaa negatiivisesti muuntimen toimintaan. Suunnittelijoiden on myös otettava huomioon kytkimen jännite ja virta sekä se, miten kytkin reagoi korkeisiin taajuuksiin.

Etämuuntimen tärkeä ominaisuus on, että virta ei kulje eri johtimien yhdistämien segmenttien välillä. Lataukset eivät myöskään siirry laitteesta sitä koskettavalle henkilölle, joten tämä galvaaninen eristys tekee muuntimesta turvallisen käytön ja tehokkaan tavan muuntaa sähkövirrat. Muuntimen muuntajassa on metallilankakäämit, jotka johtavat sähköä samanaikaisesti, mutta joilla on vastakkaiset magneettovoimat. Ensi- ja toisiokäämien ristiriitaiset voimat auttavat säätelemään magneettivirtaa, joten äkilliset energiatason muutokset eivät aiheuta tehon nousua.

Loukkuun jäävää energiaa säädetään edelleen eteenpäin suuntaavassa muuntimessa kolmannella käämityksellä, jonka kautta virta johdetaan energiatason nousun hillitsemiseksi. Kun muuntimissa käytetään korkeampia sähköjännitteitä, niissä on ensiö- ja tertiäärikäämit, jotka on kelattu yhteen sähkömagneettisen energian tehokkaamman siirtämisen varmistamiseksi. Kaiken kaikkiaan eteenpäin suunnatun muuntimen rakenne on pysynyt samana vuosien varrella. Kyky parantaa suunnittelua ja rakentaa pienempiä piirejä on kuitenkin antanut insinööreille mahdollisuuden rakentaa muuntimia, joiden kytkentätaajuus on yli 500 kilohertsiä.