Τι είναι ένας μετατροπέας Flyback;

Ο μετατροπέας flyback είναι ένας μετατροπέας buck-boost στον οποίο το ηλεκτρικό ρεύμα είναι απομονωμένο, εμποδίζοντας τη μεταφορά ενέργειας μεταξύ των εισόδων και των εξόδων. Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές με εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) και συνεχές ρεύμα (DC). Ένας μετασχηματιστής σχηματίζεται μέσα στο κύκλωμα με διάσπαση του επαγωγέα και οι μετατροπείς flyback χρησιμοποιούνται σε συστήματα υψηλής ισχύος, όπως υπολογιστές και τηλεοράσεις, για να μπορούν να καταναλώνουν όσο το δυνατόν λιγότερη ενέργεια. Προτιμώνται κυρίως επειδή χρησιμοποιούν λιγότερα εξαρτήματα από άλλες ηλεκτρικές συσκευές και είναι σχετικά φθηνό να συμπεριληφθούν.

Ο μετατροπέας flyback λειτουργεί με γρήγορη εναλλαγή μεταξύ των καταστάσεων ενεργοποίησης και απενεργοποίησης. Ένα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου ημιαγωγού οξειδίου μετάλλου (MOSFET) και μια δίοδος χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της μεταγωγής. Όταν ο μετατροπέας βρίσκεται σε κατάσταση ενεργοποίησης, ένας μετασχηματιστής αποθηκεύει ενέργεια και στη συνέχεια την απελευθερώνει όταν η μονάδα είναι απενεργοποιημένη. Η στενή σύζευξη του πρωτεύοντος με τις δευτερεύουσες περιελίξεις ελαχιστοποιεί την επαγωγή διαρροής ή την πτώση του ρεύματος λόγω της μαγνητικής ροής μεταξύ των κακώς ευθυγραμμισμένων περιελίξεων. Σε έναν μετατροπέα flyback, η ενέργεια που παράγεται από αυτόν απελευθερώνεται ως θερμότητα.

Όταν ο διακόπτης μετατροπέα flyback βρίσκεται σε κατάσταση ενεργοποίησης, η κύρια είσοδος του μετασχηματιστή και η πηγή τάσης εισόδου συνδέονται. Εάν είναι απενεργοποιημένο, ο διακόπτης επιτρέπει στην ενέργεια να μετακινηθεί από τον μετασχηματιστή στην έξοδο του μετατροπέα. Με την ενέργεια που αποθηκεύεται στον μετασχηματιστή, μπορούν να συμπεριληφθούν πολλές έξοδοι. Οι μετατροπείς διαθέτουν επίσης μια ράγα που φορτώνει προκειμένου ο μετασχηματιστής να ενεργοποιείται μέσω διαμόρφωσης εύρους παλμού.

Επιτρέποντας χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, η μετατροπή ηλεκτρικής ισχύος από έναν μετατροπέα flyback είναι κατάλληλη για συσκευές που λειτουργούν από 50 έως 100 watt. Κάθε έξοδος που προστίθεται αποτελείται από τη δική της περιέλιξη, δίοδο και πυκνωτή και πολλαπλές έξοδοι μπορούν να προσθέσουν αρκετή τάση για να αυξήσουν την αυτεπαγωγή διαρροής. Η τάση κουδουνίσματος που προκαλείται από αυτό μπορεί να μειωθεί από ένα κύκλωμα snubber. Αυτό εξασφαλίζει επαρκή προστασία με βάση τον τύπο του τρανζίστορ που χρησιμοποιείται.

Η εξάλειψη της διόδου από το σύστημα ταξινομεί τη μονάδα ως μετασχηματιστή αναστροφής, ο οποίος χρησιμοποιείται για τη λειτουργία μιας λάμπας πλάσματος ή πολλαπλασιαστή τάσης. Γενικά, ο μετατροπέας και το κύκλωμα ελέγχου πρέπει να είναι απομονωμένα σε έναν μετατροπέα flyback. Ο έλεγχος της τρέχουσας λειτουργίας είναι απαραίτητος για τη σταθεροποίηση της ισχύος εξόδου. Τα σήματα για τον έλεγχο της λειτουργίας τάσης δημιουργούνται χρησιμοποιώντας έναν οπτικό συζευκτήρα στο κύκλωμα ή χρησιμοποιώντας μια πρόσθετη περιέλιξη πηνίου. Η ρύθμιση των λειτουργιών τάσης και ρεύματος είναι σημαντική για αντικείμενα όπως οι φορτιστές τηλεφώνου, τα οποία απαιτούν υψηλή ακρίβεια που επιτυγχάνεται με τη χρήση ενδελεχούς ανάλυσης κυματομορφής και αρχών σχεδιασμού βάσει υπολογιστή.