फॉरवर्ड कनवर्टर सर्किट

स्विच्ड मोड पावर सप्लाई (SMPS) के निर्माण के लिए विभिन्न सर्किट या विधियाँ उपलब्ध हैं । SMPS का उपयोग अनियमित डीसी पावर स्रोत से नियंत्रित और पृथक डीसी वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। फॉरवर्ड कनवर्टर सर्किट फ्लाई-बैक कनवर्टर सर्किट के समान है, लेकिन यह फ्लाई-बैक कनवर्टर सर्किट की तुलना में अधिक कुशल है। फॉरवर्ड कनवर्टर का उपयोग मुख्य रूप से उस एप्लिकेशन के लिए किया जाता है जिसके लिए उच्च शक्ति आउटपुट (100 से 200 वाट की सीमा में) की आवश्यकता होती है।

फॉरवर्ड कन्वर्टर मूल रूप से एक डीसी-टू-डीसी बक कन्वर्टर है जो ट्रांसफार्मर के एकीकरण के साथ है। यदि ट्रांसफार्मर में कई आउटपुट वाइंडिंग हैं, तो आप आउटपुट वोल्टेज को बढ़ा या घटा सकते हैं। यह लोड के लिए गैल्वेनिक अलगाव भी प्रदान करता है।

फॉरवर्ड कन्वर्टर सर्किट में एक नियंत्रण सर्किट होता है जिसमें एक उच्च गति स्विचिंग डिवाइस होता है, एक ट्रांसफार्मर जिसका प्राथमिक पक्ष नियंत्रण सर्किट से जुड़ा होता है और माध्यमिक पक्ष फ़िल्टरिंग सर्किट से जुड़ा होता है। ट्रांसफ़ॉर्मर्स सेकेंडरी वाइंडिंग से रेक्टिफाइड आउटपुट लोड से जुड़ा होता है।

उपरोक्त ब्लॉक आरेख के अनुसार, जब स्विच को चालू किया जाता है, तो इनपुट को ट्रांसफार्मर की प्राथमिक विंडिंग पर लागू किया जाता है और ट्रांसफार्मर के द्वितीयक घुमावदार पर एक वोल्टेज दिखाई देता है। इसलिए, ट्रांसफॉर्मर की वाइंडिंग का डॉट पोलरिटी पॉजिटिव है, इस वजह से डायोड डी 1 आगे बायस्ड हो जाता है। फिर ट्रांसफार्मर का आउटपुट वोल्टेज कम पास फिल्टर सर्किट को खिलाया जाता है जो लोड से जुड़ा होता है। जब स्विच को बंद कर दिया जाता है, तो ट्रांसफार्मर की विंडिंग में धारा शून्य हो जाती है (ट्रांसफार्मर को आदर्श मानते हुए)।

फ़ॉरवर्ड और फ्लाई-बैक कन्वर्टर के बीच अंतर

एस।	फॉरवर्ड कन्वर्टर	फ्लाई-बैक कन्वर्टर
१।	ट्रांसफॉर्मर बक कनवर्टर को अलग कर दिया	मूल रूप से एक बक-बूस्ट टोपोलॉजी
२।	एक और अतिरिक्त आउटपुट प्रारंभकर्ता की आवश्यकता है	की जरूरत नहीं है
३।	रिसेटिंग सर्किट की जरूरत है	की जरूरत नहीं है
४।	आउटपुट संधारित्र के लिए कोई आवश्यकता नहीं	अपेक्षित
५।	अधिक ऊर्जा कुशल	आगे कनवर्टर से कम है
६।	फ्लाईबैक कनवर्टर की तुलना में महंगा	आगे कनवर्टर के साथ तुलना में सस्ता
।।	ट्रांजिस्टर चालू होने पर स्टोर एनर्जी प्रारंभ करता है और ट्रांजिस्टर बंद होने पर संग्रहीत ऊर्जा को स्थानांतरित करता है	फारवर्ड कन्वर्टर का ट्रांसफार्मर ऊर्जा का भंडारण नहीं करता है

फॉरवर्ड कनवर्टर के लिए सर्किट आरेख

फॉरवर्ड कन्वर्टर सर्किट का कार्य करना

मोड- I: पावरिंग मोड

जब ट्रांजिस्टर चालू स्थिति में होता है, तो आगे का कनवर्टर पॉवरिंग मोड में होता है। इस हालत में, आपूर्ति वोल्टेज ट्रांसफार्मर की प्राथमिक साइड विंडिंग से जुड़ा हुआ है और डायोड डी 1 भी इस स्थिति में आगे पक्षपाती हो जाता है। डायोड डी 2 इस स्थिति में आचरण नहीं करेगा, क्योंकि यह उलटा पक्षपाती रहेगा। जब दोनों ट्रांजिस्टर एक साथ चालू होते हैं, तो ट्रांजिस्टर चालू अवस्था में होता है। ट्रांसफ़ॉर्मर के द्वितीयक भाग में आउटपुट ट्रांसफ़ॉर्मर के टर्न रेशियो (एनपी / एनएस) पर निर्भर करता है। और, यह आउटपुट वोल्टेज माध्यमिक सर्किट पर लागू होता है, जिसमें एलसी फिल्टर होते हैं। लोड पर आदर्श ट्रांसफार्मर के मामले में अधिकतम प्राप्त आउटपुट वोल्टेज होगा:

(एनएस / एनपी) * ईडीसी

जहां, Edc इनपुट सप्लाई वोल्टेज है

एनपी नहीं है। प्राथमिक घुमावदार

एनएस नहीं है। माध्यमिक घुमावदार के

मोड- II: फ्रीव्हेलिंग मोड

फारवर्ड अवस्था में ट्रांजिस्टर के बंद होने पर फ़ॉरवर्ड कनवर्टर फ़्रीव्हीलिंग मोड में होना चाहिए। जैसा कि ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है, ट्रांसफार्मर की विंडिंग का वर्तमान शून्य (आदर्श रूप से) तक गिर जाता है। डी 1 को इस स्थिति में उलट दिया जाएगा, इसलिए ट्रांसफार्मर और इनपुट से सर्किट के आउटपुट सेक्शन को अलग कर दिया जाता है। हालाँकि, द्वितीयक पक्ष में प्रारंभ करनेवाला, फ्रीव्हेलिंग डायोड डी 2 के माध्यम से धारा के निरंतर प्रवाह को बनाए रखता है। चूंकि इनपुट अलग हो गया है, इनपुट से कोई शक्ति प्रवाह नहीं है, लेकिन फिर भी चार्ज संधारित्र और प्रारंभ करनेवाला द्वारा लोड वोल्टेज को लगभग स्थिर बनाए रखा जाता है। प्रारंभ में संचित ऊर्जा और संधारित्र धीरे-धीरे लोड में विघटित हो जाते हैं। इससे पहले कि यह पूरी तरह से विघटित हो जाए ट्रांजिस्टर फ़्रीव्हीलिंग मोड को समाप्त करने के लिए फिर से चालू हो जाता है और आवश्यक सहिष्णुता बैंड के भीतर लोड वोल्टेज की भयावहता को बनाए रखता है।उपरोक्त सर्किट का अनुकरण करने के बाद हमें आउटपुट तरंग मिल जाएगी जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

फ़ॉरवर्ड कनवर्टर की स्विचिंग फ़्रीक्वेंसी 100 kHz या उससे अधिक की रेंज में है।