Quelles sont les différences entre les convertisseurs flyback et forward en électronique de puissance ?

1 Principes de base de Flyback Converter

Un convertisseur flyback se compose d’un transformateur, d’un interrupteur, d’une diode et d’un condensateur. L’interrupteur contrôle le courant d’entrée vers le transformateur, qui stocke l’énergie dans son champ magnétique. Lorsque l’interrupteur est éteint, l’énergie est libérée vers la sortie par la diode et le condensateur. La tension de sortie est régulée en faisant varier le rapport cyclique de l’interrupteur. Un convertisseur flyback peut produire plusieurs sorties isolées avec différentes polarités et niveaux de tension en utilisant plusieurs diodes et condensateurs.

2 Principes de base du convertisseur direct

Un convertisseur direct se compose également d’un transformateur, d’un interrupteur, d’une diode et d’un condensateur. Cependant, le transformateur ne stocke pas l’énergie dans son champ magnétique, mais la transfère directement à la sortie. L’interrupteur contrôle le courant d’entrée du transformateur, ce qui induit une tension aux bornes de l’enroulement secondaire. La diode et le condensateur redressent et filtrent la tension de sortie. La tension de sortie est régulée en faisant varier le rapport cyclique de l’interrupteur. Un convertisseur direct ne peut produire qu’une seule sortie isolée avec la même polarité que l’entrée.

3 Avantages des convertisseurs Flyback

Les convertisseurs flyback présentent certains avantages par rapport aux convertisseurs directs, tels que le fait d’être plus simples et moins chers à construire en raison du fait qu’ils nécessitent moins de composants et qu’il n’y a pas d’enroulement de rétroaction sur le transformateur. De plus, ils peuvent gérer une large gamme de tensions d’entrée et de sortie sans dépendre du rapport de rotation du transformateur. De plus, ils peuvent fournir plusieurs sorties avec des tensions et des polarités différentes, car ils utilisent des diodes et des condensateurs séparés pour chaque sortie. De plus, ils peuvent fonctionner en mode de conduction discontinue (DCM), ce qui réduit les pertes et les contraintes sur l’interrupteur et le transformateur.

4 Inconvénients des convertisseurs Flyback

Les convertisseurs flyback présentent certains inconvénients par rapport aux convertisseurs directs, tels qu’une ondulation et un bruit plus élevés sur la sortie, une efficacité et une densité de puissance plus faibles, des courants et des tensions de crête plus élevés sur l’interrupteur et le transformateur, ainsi que des circuits de contrôle et de rétroaction plus complexes. Cela est dû au fait qu’ils utilisent un seul interrupteur et une seule diode pour chaque sortie, stockent l’énergie dans le transformateur et la libèrent sous forme d’impulsions, augmentent les pertes de commutation et nécessitent des composants plus robustes, respectivement. De plus, ils doivent réguler plusieurs sorties et compenser le comportement non linéaire du transformateur.

5 Avantages des convertisseurs directs

Les convertisseurs directs offrent plusieurs avantages par rapport aux convertisseurs flyback, tels qu’une ondulation et un bruit plus faibles sur la sortie en raison du courant continu et de l’inductance du filtre, une efficacité et une densité de puissance plus élevées grâce au transfert d’énergie direct de l’entrée à la sortie, des courants et des tensions de crête plus faibles sur l’interrupteur et le transformateur pour réduire les pertes de commutation et nécessitent des composants moins robustes. ainsi que des circuits de contrôle et de rétroaction plus simples grâce à la régulation d’une seule sortie et à l’utilisation d’un transformateur linéaire.

6 Inconvénients des convertisseurs directs

Les convertisseurs directs présentent certains inconvénients par rapport aux convertisseurs flyback, tels que le fait d’être plus complexes et plus coûteux à construire en raison de la nécessité de plus de composants et d’un enroulement de rétroaction sur le transformateur. De plus, ils peuvent gérer une plage plus étroite de tensions d’entrée et de sortie, car elles dépendent du rapport de spires du transformateur. De plus, ils ne peuvent fournir qu’une seule sortie avec la même polarité que l’entrée, car ils utilisent une seule diode et un seul condensateur pour chaque sortie. De plus, ils sont incapables de fonctionner en DCM, ce qui augmente les pertes et les contraintes sur l’interrupteur et le transformateur.

7 Voici ce qu’il faut prendre en compte d’autre

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