El transformador flyback és una classe especial de transformadors ‘Família. Bàsicament és un transformador intensiu, però amb un enorme potencial d’augmentar el voltatge. En comparació amb els transformadors de potència, és de mida compacta i mòbil. Una de les aplicacions habituals dels transformadors flyback es troba en els televisors de tub CRT, on es requereix un voltatge molt alt al tub d’imatge. Per a una entrada de 230 V, un transformador flyback pot obtenir una sortida de fins a 20.000 V. Tal és el potencial dels transformadors flyback. Fins i tot pot funcionar amb una baixa tensió, com ara 12 V o 5V. Els aspectes constructius són diferents d’un transformador normal. La primera aplicació del transformador flyback va començar amb el control del moviment horitzontal del feix d'electrons en un tub de raigs catòdics. Amb l’aparició de la tecnologia i els dispositius, actualment el transformador flyback fins i tot es pot alimentar amb un impuls de corrent continu amb l’ajut d’un circuit rectificador format per dispositius electrònics com MOSFET .
Què és un Flyback Transformer?
Definició: Un transformador flyback es pot definir com un dispositiu de conversió d’energia que transfereix energia d’una part del circuit a l’altra part amb una potència constant. En un transformador flyback, el voltatge augmenta fins a un valor molt alt segons l’aplicació. També s’anomena transformador de sortida de línia, ja que la tensió de la línia de sortida s’alimenta a l’altra part del circuit. Amb l 'ajuda del rectificant circuit, el bobinatge primari del transformador es pot accionar mitjançant un circuit de corrent continu.
Flyback Transformer
Disseny
Igual que un transformador convencional, un transformador flyback difereix en disseny i aplicació. En un transformador convencional, el primari s’ha d’alimentar amb una tensió de corrent altern, que augmenta o baixa segons el nombre de voltes. El voltatge de sortida del transformador convencional és limitat, però es pot utilitzar per a diverses aplicacions.
Disseny del transformador Flyback
En un transformador flyback, el bobinatge primari no ha de ser excitat per la tensió de corrent altern, sinó que pot excitar-se fins i tot amb una entrada de pols de corrent continu. L'entrada d'impulsos de CC pot tenir una puntuació baixa com 5 V o 12 V, que es pot obtenir fins i tot a partir d'un generador de funcions. La tensió CC es converteix en pols CC amb un circuit rectificador. La tensió de sortida en un transformador convencional és de voltatge CA pur.
Però en el cas del transformador flyback, és de l’arc format, que és de molt alta tensió. Aquest voltatge de sortida no es pot transmetre a distàncies llargues, però només es pot utilitzar per a aplicacions específiques com SMPS o tub CRT. El nucli del transformador flyback és similar al transformador convencional, però té una mida compacta.
Per què s’anomena Flyback Transformer?
El nom flyback es va encunyar a causa de l'aplicació de transformadors flyback al tub CRT. Un transformador flyback es pot alimentar amb una tensió molt baixa. Quan el bobinatge primari del transformador s’excita amb un voltatge de dents de serra, de baix valor, a causa de la naturalesa de la forma d’ona de dents de serra, s’energia i es desconnecta ràpidament. A causa d’això, el feix del CRT torna enrere de dreta a esquerra. Amb aquesta peculiar propietat que s’obté a causa del funcionament del transformador, el nom es va encunyar com a transformador flyback.
Circuit transformador Flyback
A continuació es mostra el diagrama del circuit per al transformador flyback. Com es mostra, L1 i L2 són les voltes dels bobinats. En general, per al transformador flyback L2 és molt alt que L1, ja que bàsicament és un transformador intensiu. El condensador al costat d'entrada es proporciona per mantenir la tensió constant. L'interruptor SW s'utilitza per rectificar la tensió d'entrada.
Circuit transformador Flyback
El díode D s’utilitza per mantenir el flux unidireccional del corrent secundari. El condensador del costat secundari es proporciona per mantenir la tensió de sortida constant. Vin és la tensió d’entrada i Vout és la tensió de sortida. La convenció de punts que es mostra al circuit implica la seva inductància equivalent additiva en sèrie per al nucli general del transformador.
Flyback Transformer Arc
La tensió de sortida del transformador té un valor elevat fins i tot de 10 a 20 kV. L’alta tensió no té una naturalesa sinusoïdal, sinó que té la forma d’un arc. Un arc es forma a l'aire quan es col·loquen dos cossos molt conductors a prop. L’aire entremig s’ionitza i l’arc es forma. El concepte és el mateix sempre que s’activa un interruptor, s’activa l’aïllador o es produeix el fenomen de la corona.
Bobina del transformador Flyback
Per obtenir una tensió molt alta al costat secundari, els girs secundaris són molt grans en comparació amb els girs primaris. Els bobinatges són generalment de coure. I, com en un transformador convencional, els bobinatges estan adequadament aïllats entre si. L'aïllament de mica es fa servir generalment per proporcionar l'aïllament. En algunes aplicacions com SMPS i convertidors, també s’utilitza aïllament de paper. A diferència d’un transformador convencional, no s’utilitza oli per a aïllaments ni per a col·lisions. Els bobinatges solen tenir una mida fina i, per tant, la pèrdua i l’eficiència del bobinatge milloren.
Com provar un transformador Flyback?
Aquest transformador es pot provar en diversos aspectes. Per comprovar si hi ha cap avaria al bobinatge, s’utilitza un provador de transformadors de potencial accionat per línia per comprovar si hi ha fallades. En el cas de bobinatge obert, el provador indicarà una impedància molt alta al costat del bobinat i, en cas de curtcircuit, la impedància seria relativament baixa.
Aquesta és una indicació de falles sinuoses. En proves recents, una pantalla gràfica també indicarà la salut del bobinatge. Per a fallades al condensador, serà una operació sorollosa. Al costat del monitor apareixerà un soroll com un tic-tac. Això passa per l'obertura del condensador. En el cas del curtcircuit del condensador, la pantalla quedarà en blanc. Es mostrarà un parpelleig de potència. En aquests casos, cal substituir el condensador.
Altres problemes habituals del transformador són la manca d’enrotllaments, l’esquerda al nucli, l’arc exterior a terra, etc. Tots aquests problemes es poden provar mitjançant un provador de línia. També es pot utilitzar un multímetre comú per provar la continuïtat del circuit i mesurar la tensió en cada punt.
El transformador Flyback funciona
El principi de funcionament del transformador flyback és el mateix que el transformador convencional, llevat dels seus aspectes de disseny. Com es mostra al diagrama del circuit, quan el bobinatge primari del transformador s’excita amb una forma d’ona de dents de serra de baixa tensió, el bobinatge primari s’energia.
Tal com es mostra a les formes d’ona, quan s’energia el bobinatge primari, la inductància primària desenvolupa un corrent de rampa com es mostra al diagrama. Quan el corrent de la rampa assoleix el seu valor màxim, la forma d’ona de retrocés desenvolupa un potencial elevat. Que s’indueix al costat secundari. El díode del costat secundari impedeix que la rampa passi pel revers.
El corrent secundari segueix una rampa cap avall, el moment en què la tensió arriba al punt de genoll. En aquest punt, s’obté alta tensió al costat secundari. Però com que no pot tenir una naturalesa de corrent altern, segueix una estructura similar a un arc de molt alt potencial que dirigeix el feix d'electrons en una direcció particular. En aplicacions com SPMS, el segon potencial és menor, però el principi de conversió per convertir la CA secundària en mode commutat. Basant-se en la naturalesa de la forma d'ona, fins i tot es pot classificar l'operació com el mode d'operació continu o discontinu.
Formes d'ona del circuit
La construcció del transformador flyback implica un bobinat primari, un bobinat secundari i un nucli. En cas que s’exciti per un subministrament de corrent continu, també consta d’una unitat rectificadora. En general, els girs primaris són inferiors als girs secundaris. Els bobinatges estan fets de coure i aïllats els uns dels altres. Les tècniques de bobinatge són les mateixes que el transformador convencional.
Els bobinatges es col·loquen sobre el nucli formant una sèrie de circuits magnètics. Això permet que el transformador suporti més tensió a les especificacions de baixa potència. La pota del nucli és de dimensions iguals per ambdós costats i l’enrotllament s’encercla sobre el nucli. Forma el circuit magnètic per tenir una naturalesa additiva.
Aplicacions
El aplicacions de transformador flyback inclou el següent.
- Tub CRT
- SPMS
- Tecnologies d'alimentació DC-DC
- Càrrega de la bateria
- Telecom
- Aplicacions solars
Per tant, tot això es tracta una visió general del transformador flyback . Hem vist el principi de funcionament i les propietats del transformador flyback. A causa de l’aparició de la tecnologia, ha obtingut enormes aplicacions, sobretot en el sector de les energies renovables. Un aspecte interessant seria estudiar el voltatge secundari del transformador flyback, que té un enorme potencial i s’emmagatzema per carregar unitats de bateria amb una constant de temps baixa. El condensador del bobinatge secundari es pot modificar per aconseguir-ho.
