スイッチモード電源（SMPS）を構築するために利用できるさまざまな回路または方法があります。SMPSは、調整されていないDC電源から制御され分離されたDC電圧を生成するために使用されます。フォワードコンバータ回路はフライバックコンバータ回路に似ていますが、フライバックコンバータ回路よりも効率的です。フォワードコンバータは主に、より高い電力出力（100〜200ワットの範囲）を必要とするアプリケーションに使用されます。
フォワードコンバーターは基本的に、トランスを統合したDC-DCバックコンバーターです。トランスに複数の出力巻線がある場合は、出力電圧を増減することもできます。また、負荷のガルバニック絶縁も提供します。
フォワードコンバータ回路は、高速スイッチングデバイスを備えた制御回路、一次側が制御回路に接続され、二次側がフィルタリング回路に接続されているトランスで構成されています。変圧器の二次巻線からの整流出力は負荷に接続されています。
上記のブロック図のように、スイッチをオンにすると、入力がトランスの一次巻線に印加され、トランスの二次巻線に電圧が現れます。したがって、トランスの巻線のドット極性は正であり、これによりダイオードD1が順方向にバイアスされます。次に、トランスの出力電圧は、負荷に接続されているローパスフィルタ回路に供給されます。スイッチをオフにすると、トランスの巻線の電流はゼロになります（トランスが理想的であると仮定）。
フォワードコンバータとフライバックコンバータの違い
| S.いいえ。 | フォワードコンバーター | フライバックコンバーター |
| 1.1。 | トランス絶縁型バックコンバータ | 本質的にバックブーストトポロジ |
| 2.2。 | もう1つの追加の出力インダクタが必要です | 不要 |
| 3.3。 | リセット回路が必要です | 不要 |
| 4.4。 | 出力コンデンサは不要 | 必須 |
| 5.5。 | よりエネルギー効率が良い | フォワードコンバータよりも低い |
| 6.6。 | フライバックコンバータよりもコストがかかる | フォワードコンバーターと比較して安い |
| 7。 | トランジスタがオンになるとインダクタにエネルギーを蓄積し、トランジスタがオフになると蓄積されたエネルギーを転送します | フォワードコンバータのトランスはエネルギーを蓄えません |
フォワードコンバータの回路図
フォワードコンバータ回路の動作
モード-I：電源モード
トランジスタがオン状態のとき、順方向コンバータは電力供給モードにあると言われます。この状態では、電源電圧はトランスの一次側巻線に接続され、ダイオードD1もこの状態で順方向にバイアスされます。ダイオードD2は逆バイアスされたままになるため、この状態では導通しません。トランジスタがオン状態になると、両方の巻線が同時に導通を開始します。トランスの2次側の出力は、トランスの巻数比（Np / Ns）に依存します。そして、この出力電圧は、LCフィルタで構成される二次回路に印加されます。理想的な変圧器の場合、負荷での最大受信出力電圧は次のようになります。
（Ns / Np）* Edc
ここで、Edcは入力電源電圧です。
Npはありません。一次巻線の
Nsはありません。二次巻線の
モードII：フリーホイーリングモード
トランジスタがオフ状態のとき、フォワードコンバータはフリーホイーリングモードにあると言われます。トランジスタがオフになると、トランスの巻線の電流はゼロになります（理想的には）。この状態ではD1が逆バイアスされるため、回路の出力セクションがトランスと入力から分離されます。ただし、2次側のインダクタは、フリーホイールダイオードD2を通る電流の連続的な流れを維持します。入力が分離されているため、入力からの電力の流れはありませんが、それでも負荷電圧は充電されたコンデンサとインダクタによってほぼ一定に維持されます。インダクタとコンデンサに蓄積されたエネルギーは、ゆっくりと負荷に放散されます。完全に消費される前に、トランジスタは再びオンになり、フリーホイールモードを終了し、負荷電圧の大きさを必要な許容範囲内に維持します。上記の回路をシミュレートした後、以下に示すような出力波形が得られます。
フォワードコンバータのスイッチング周波数は100kHz以上の範囲です。