Small Signal Analysis of Peak Current Control in a Two-Switch Forward Converter with Non-ideal Transformer

           This paper proposes an effective analysis method for a dual-switch forward converter with peak current control, establishes an AC small signal model, and uses this model to analyze its main electrical characteristics. The following conclusions are drawn: (1) Peak current control can greatly improve the system\'s ability to suppress input voltage fluctuations; (2) Peak current control reduces the Q value, turning the system into a low-Q system; (3) Peak current control expands the frequency band; (4) In the design of a forward converter using peak current control, the influence of the excitation inductance on the system must be considered. Keywords—dual forward converter, current-programmed control, small signal model Abstract—A small signal analysis approach of a dual forward converter with non-ideal transformer in current-programmed control (CPC) has been investigated in this paper. A small-signal model has been derived to determine the small-signal characteristics of the converter. By employing this model, the following significant features have been revealed or explained: (1). If the artificial ramp slop is properly selected, the ideal line-to-output transfer function of the converter becomes zero. That is to say, the output voltage fluctuation of causing from a perturbation of the DC bus voltage can be substantially restrained; (2). The CPC can greatly reduce the Q-factor and make the converter to become a low Q-factor system; (3). The current-programmed control can extend the bandwidth; (4).The magnetizing inductor plays an important role in the converter, so we must consider it when we design the control circuit. model1. Introduction The dual forward converter is one of the most widely used topologies in medium and high power converters. It overcomes the disadvantage of high switch voltage stress in the forward converter. The voltage of each switch tube only bears the input DC voltage; the magnetic reset circuit is simple, which can ensure the reliable magnetic reset of the transformer; each bridge arm is composed of a switch tube and a diode in series, and there is no danger of bridge arm direct connection, and the reliability is high. Therefore, the dual forward converter has advantages that other converters cannot match. Generally speaking, when analyzing such circuits, we regard the transformer as an ideal component, but this is not the case in reality. Figure 1 shows the analysis circuit of the main circuit of the dual switch forward converter considering the excitation inductance. The other components in the circuit are all ideal components and the circuit operates in CCM mode with a duty cycle D<0.5.