- Perbedaan antara Forward dan Fly-back Converter
- Diagram Sirkuit untuk Konverter Maju
- Cara Kerja Rangkaian Konverter Maju
Ada berbagai sirkuit atau metode yang tersedia untuk membangun Switched Mode Power Supply (SMPS). SMPS digunakan untuk menghasilkan tegangan DC terkontrol dan terisolasi dari sumber daya DC yang tidak diatur. Rangkaian konverter maju mirip dengan rangkaian konverter fly back tetapi lebih efisien daripada rangkaian konverter fly back. Konverter maju terutama digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan output daya lebih tinggi (dalam kisaran 100 hingga 200 watt).
Konverter maju pada dasarnya adalah Konverter Buck DC-ke-DC dengan integrasi transformator. Jika transformator memiliki beberapa belitan keluaran, Anda bahkan dapat menambah atau mengurangi tegangan keluaran. Ini juga menyediakan isolasi galvanik untuk beban.
Rangkaian Konverter Maju terdiri dari rangkaian kontrol yang memiliki perangkat switching berkecepatan tinggi, trafo yang sisi primernya dihubungkan ke rangkaian kontrol dan sisi sekundernya dihubungkan ke rangkaian filtering. Output yang diperbaiki dari belitan sekunder transformator terhubung ke beban.
Sesuai diagram blok di atas, ketika sakelar ON, input diterapkan ke belitan primer transformator dan tegangan muncul pada belitan sekunder transformator. Oleh karena itu, polaritas titik belitan transformator adalah positif, karena ini dioda D1 bias maju. Kemudian tegangan keluaran transformator diumpankan ke rangkaian low pass filter yang dihubungkan ke beban. Ketika saklar dimatikan, arus pada belitan transformator turun menjadi nol (dengan asumsi transformator ideal).
Perbedaan antara Forward dan Fly-back Converter
No. S. | Konverter Maju | Konverter Terbang-Kembali |
1. | Konverter Buck terisolasi transformator | Pada dasarnya adalah Topologi Buck-Boost |
2. | Membutuhkan satu induktor keluaran tambahan | Tidak dibutuhkan |
3. | Diperlukan pengaturan ulang sirkuit | Tidak dibutuhkan |
4. | Tidak ada persyaratan untuk kapasitor keluaran | Yg dibutuhkan |
5. | Lebih hemat energi | Lebih rendah dari konverter maju |
6. | Lebih mahal dari konverter flyback | Lebih murah dibandingkan dengan konverter maju |
7. | Menyimpan energi dalam induktor saat Transistor ON dan mentransfer energi yang tersimpan saat transistor MATI | Transformator pengubah maju tidak menyimpan energi |
Diagram Sirkuit untuk Konverter Maju
Cara Kerja Rangkaian Konverter Maju
Mode-I: Mode Penyalaan
Konverter maju dikatakan dalam mode powering ketika transistor dalam keadaan ON. Pada kondisi ini tegangan suplai dihubungkan ke belitan sisi primer transformator dan juga dioda D1 mendapat bias maju pada kondisi ini. Diode D2 tidak akan bekerja dalam kondisi ini, karena akan tetap bias terbalik. Kedua belitan mulai berjalan secara bersamaan ketika transistor dalam keadaan ON. Keluaran di sisi sekunder transformator tergantung pada rasio putaran (Np / Ns) dari transformator. Dan tegangan keluaran ini diterapkan pada rangkaian sekunder, yang terdiri dari filter LC. Tegangan keluaran maksimum yang diterima, dalam hal transformator ideal, pada beban adalah:
(Ns / Np) * Edc
Dimana, Edc adalah tegangan suplai input
Np tidak ada. dari belitan primer
Ns tidak ada. dari belitan sekunder
Mode-II: Mode Freewheeling
Konverter maju dikatakan dalam Mode Freewheeling ketika transistor dalam keadaan OFF. Saat transistor mati, arus belitan transformator turun menjadi nol (idealnya). D1 akan dibalik bias pada kondisi ini, oleh karena itu memisahkan bagian keluaran dari rangkaian dari transformator dan bagian masukan. Namun, induktor di sisi sekunder mempertahankan aliran arus terus menerus melalui dioda D2 freewheeling. Saat input dipisahkan, tidak ada aliran daya dari input, tetapi tegangan beban dijaga hampir konstan oleh kapasitor dan induktor yang diisi. Energi yang tersimpan di induktor dan kapasitor perlahan menghilang ke dalam beban. Sebelum menghilang sepenuhnya transistor ON lagi untuk mengakhiri mode freewheeling dan untuk menjaga besarnya tegangan beban dalam pita toleransi yang diperlukan.Setelah melakukan simulasi rangkaian diatas kita akan mendapatkan bentuk gelombang keluaran seperti gambar dibawah ini:
Frekuensi switching konverter maju berada dalam kisaran 100 kHz atau lebih.