Co to jest transformator Flyback: działanie i jego zastosowania

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Transformator flyback to specjalna klasa transformatory ' rodzina. Zasadniczo jest to transformator podwyższający, ale z ogromnym potencjałem podwyższenia napięcia. W porównaniu do transformatorów mocy jest kompaktowy i mobilny. Jednym z typowych zastosowań transformatorów typu flyback są telewizory CRT, w których w kineskopie wymagane jest bardzo wysokie napięcie. Dla wejścia 230 V transformator typu flyback może uzyskać moc wyjściową do 20 000 V. Taki jest potencjał transformatorów typu flyback. Może pracować nawet przy niskim napięciu, takim jak 12 V lub 5 V. Aspekty konstrukcyjne różnią się od normalnego transformatora. Wczesne zastosowanie transformatora typu flyback rozpoczęto od sterowania poziomym ruchem wiązki elektronów w lampie katodowej. Wraz z pojawieniem się technologii i urządzeń, obecnie transformator flyback może być nawet zasilany impulsem DC za pomocą obwodu prostowniczego składającego się z urządzeń elektronicznych, takich jak MOSFET .

Co to jest transformator Flyback?

Definicja: Transformator flyback można zdefiniować jako urządzenie do konwersji energii, które przenosi energię z jednej części obwodu do drugiej przy stałej mocy. W transformatorze flyback napięcie jest podnoszone do bardzo wysokiej wartości w zależności od zastosowania. Jest również nazywany transformatorem wyjściowym linii, ponieważ napięcie linii wyjściowej jest doprowadzane do drugiej części obwodu. Z pomocą prostujące obwód, uzwojenie pierwotne transformatora może być napędzane przez obwód prądu stałego.




Flyback Transformer

Flyback Transformer

Projekt

Podobnie jak transformator konwencjonalny, transformator typu flyback różni się konstrukcją i zastosowaniem. W tradycyjnym transformatorze, pierwotne musi być zasilane napięciem zmiennym, które jest zwiększane lub zmniejszane w zależności od liczby zwojów. Napięcie wyjściowe konwencjonalnego transformatora jest ograniczone, ale może być używane do różnych zastosowań.



Projekt transformatora Flyback

Projekt transformatora Flyback

W transformatorze typu flyback uzwojenie pierwotne nie musi być wzbudzane napięciem przemiennym, ale może być wzbudzane nawet przy użyciu wejścia impulsowego DC. Wejście impulsu DC może mieć niskie wartości znamionowe, takie jak 5 V lub 12 V, które można uzyskać nawet z generatora funkcyjnego. Napięcie DC jest zamieniane na impuls DC za pomocą obwodu prostującego. Napięcie wyjściowe w konwencjonalnym transformatorze to czyste napięcie przemienne.

Ale w przypadku transformatora typu flyback jest to uformowany łuk, który ma bardzo wysokie napięcie. Tego napięcia wyjściowego nie można przenosić na duże odległości, ale można go używać tylko do określonych zastosowań, takich jak SMPS lub rurka CRT. Rdzeń transformatora flyback jest podobny do konwencjonalnego transformatora, ale ma niewielkie rozmiary.

Dlaczego nazywa się to transformatorem Flyback?

Nazwa flyback powstała ze względu na zastosowanie transformatorów typu flyback w lampie CRT. Transformator flyback można zasilać bardzo niskim napięciem. Kiedy pierwotne uzwojenie transformatora jest wzbudzane napięciem piłokształtnym o małej wartości, ze względu na charakter przebiegu piłokształtnego, szybko zostaje zasilone i pozbawione napięcia. Z tego powodu wiązka na CRT wraca z prawej strony na lewą. Dzięki tej osobliwej właściwości, którą uzyskuje się dzięki działaniu transformatora, nazwa została ukuta jako transformator typu flyback.


Obwód transformatora Flyback

Schemat obwodu transformatora flyback przedstawiono poniżej. Jak pokazano, L1 i L2 to zwoje uzwojeń. Ogólnie rzecz biorąc, dla transformatora flyback L2 jest bardzo wysoka niż L1, ponieważ w zasadzie jest to transformator podwyższający. Kondensator po stronie wejściowej zapewnia utrzymanie stałego napięcia. Przełącznik SW służy do prostowania napięcia wejściowego.

Obwód transformatora Flyback

Obwód transformatora Flyback

Dioda D służy do utrzymania jednokierunkowego przepływu prądu wtórnego. Kondensator po stronie wtórnej zapewnia utrzymanie stałego napięcia wyjściowego. Vin to napięcie wejściowe, a Vout to napięcie wyjściowe. Konwencja kropkowa pokazana w obwodzie implikuje jego szeregową addytywną równoważną indukcyjność dla całego rdzenia transformatora.

Łuk transformatora Flyback

Napięcie wyjściowe transformatora ma duże wartości nawet do 10 do 20 kV. Wysokie napięcie nie jest z natury sinusoidalne, ale ma postać łuku. W powietrzu powstaje łuk, gdy w pobliżu znajdują się dwa silnie przewodzące ciała. Powietrze pomiędzy nimi jest zjonizowane i powstaje łuk. Koncepcja jest taka sama, ilekroć wyłącznik jest zasilany, działa izolator lub zjawisko korony.

Uzwojenie transformatora Flyback

Aby uzyskać bardzo wysokie napięcie po stronie wtórnej, zwoje wtórne są bardzo duże w porównaniu do zwojów pierwotnych. Uzwojenia są zwykle wykonane z miedzi. I podobnie jak w konwencjonalnym transformatorze uzwojenia są odpowiednio izolowane od siebie. Zwykle do wykonania izolacji stosuje się izolację mikową. W niektórych zastosowaniach, takich jak SMPS i konwertery, stosowana jest również izolacja papierowa. W przeciwieństwie do konwencjonalnego transformatora, żaden olej nie jest używany do izolacji ani do celów zbiorczych. Uzwojenia są na ogół cienkie, a zatem poprawia się strata uzwojenia i wydajność.

Jak przetestować transformator Flyback?

Ten transformator można przetestować pod różnymi względami. Aby sprawdzić, czy nie ma uszkodzeń w uzwojeniu, do sprawdzania uszkodzeń służy tester transformatora potencjału z obsługą sieci. W przypadku rozwartego uzwojenia tester wskazywałby bardzo dużą impedancję po stronie uzwojenia, aw przypadku zwarcia impedancja byłaby stosunkowo niska.

To jeden ze wskazań usterek uzwojenia. W najnowszych testerach wyświetlacz graficzny wskaże również stan zdrowia uzwojenia. W przypadku usterek kondensatora będzie to głośna praca. Po stronie monitora pojawi się dźwięk podobny do tic-tac. Dzieje się tak podczas otwierania kondensatora. W przypadku zwarcia kondensatora wyświetlacz będzie pusty. Pokaże migotanie mocy. W takich przypadkach kondensator należy wymienić.

Inne częste problemy w transformatorze to zwarcie uzwojeń, pękanie rdzenia, wyładowanie łukowe do uziemienia, itp. Wszystkie te problemy można sprawdzić za pomocą testera sieciowego. Do testowania ciągłości obwodu i pomiaru napięcia w każdym punkcie można również użyć zwykłego multimetru.

Praca transformatora Flyback

Zasada działania transformatora flyback jest taka sama, jak transformatora konwencjonalnego, z wyjątkiem aspektów konstrukcyjnych. Jak pokazano na schemacie obwodu, gdy uzwojenie pierwotne transformatora jest wzbudzane za pomocą niskonapięciowego przebiegu piłokształtnego, uzwojenie pierwotne jest zasilane.

Jak pokazano na przebiegach, gdy uzwojenie pierwotne jest zasilane, indukcyjność pierwotna wytwarza prąd rampowy, jak pokazano na schemacie. Kiedy prąd rampy osiągnie wartość szczytową, przebieg flyback ma duży potencjał. Który jest indukowany po stronie wtórnej. Dioda po stronie wtórnej zapobiega opadaniu rampy po stronie odwrotnej.

Prąd wtórny podąża za spadkiem, w czasie, w którym napięcie osiąga punkt kolanowy. W tym momencie po stronie wtórnej uzyskuje się wysokie napięcie. Ale ponieważ nie może mieć natury prądu przemiennego, ma strukturę podobną do łuku o bardzo wysokim potencjale, który kieruje wiązkę elektronów w jednym określonym kierunku. W zastosowaniach takich jak SPMS drugi potencjał jest mniejszy, ale zasada konwersji na wtórny prąd przemienny w trybie przełączania. W oparciu o charakter przebiegu, działanie można nawet sklasyfikować jako ciągły lub nieciągły tryb pracy.

Przebiegi obwodów

Przebiegi obwodów

Konstrukcja transformatora typu flyback obejmuje uzwojenie pierwotne, uzwojenie wtórne i rdzeń. W przypadku, gdy jest wzbudzany ze źródła prądu stałego, składa się również z jednostki prostowniczej. Ogólnie rzecz biorąc, zwoje uzwojenia pierwotnego są mniejsze niż zwoje uzwojenia wtórnego. Uzwojenia są wykonane z miedzi i izolowane od siebie. Techniki uzwojenia są takie same, jak w przypadku konwencjonalnego transformatora.

Uzwojenia są umieszczone nad rdzeniem, tworząc szereg obwodów magnetycznych. Dzięki temu transformator może wytrzymać większe napięcie przy niskich specyfikacjach mocy. Noga rdzenia ma jednakowe wymiary po obu stronach, a uzwojenie jest otoczone rdzeniem. Tworzy obwód magnetyczny, który ma charakter addytywny.

Aplikacje

Plik zastosowania transformatorów flyback obejmują następujące elementy.

  • Rurka CRT
  • SPMS
  • Technologie zasilania DC-DC
  • Ładowanie baterii
  • Telecom
  • Zastosowania słoneczne

A więc o to chodzi przegląd transformatora flyback . Poznaliśmy zasadę działania i właściwości transformatora typu flyback. Wraz z pojawieniem się technologii zyskał ogromne zastosowanie, zwłaszcza w sektorze energii odnawialnej. Ciekawym aspektem byłoby zbadanie napięcia wtórnego transformatora typu flyback, które ma ogromny potencjał i jest magazynowane do ładowania jednostek akumulatorowych o niskiej stałej czasowej. W tym celu można zmodyfikować kondensator w uzwojeniu wtórnym.