Flyback-muunnin on eräänlainen pulssijännitemuuntaja , jossa on ensiö- ja toisiopiirien galvaaninen eristys .
Flyback-muuntimen pääelementti on monikäämiinen varastokuristin [ 1] (jota joskus kutsutaan muuntajaksi , vaikka täällä ja muuntajassa tapahtuvissa prosesseissa on merkittäviä eroja).
Piirin toiminnassa on kaksi päävaihetta: energian siirto ensisijaisesta teholähteestä kelaan ja energian siirto kelalta toisiopiiriin (toisiopiirit).
Kun avain on kiinni, virtalähteen jännite syötetään kelan ensiökäämiin. Induktorissa ensiökäämin virta ja magneettivirta magneettipiirissä alkavat kasvaa lähes lineaarisesti , ja siksi energiaa kertyy. Avain on yleensä transistori . Toisiokäämiin indusoituva EMF lukitsee diodin, eikä toisiokäämissä ole virtaa. Kun avain avataan, ensiökäämin virta katoaa, mutta kelan magneettivuo ei voi muuttua hetkessä, joten toisiokäämissä alkaa virrata lähes lineaarisesti pienenevää virtaa, joka vapauttaa diodin. Tämä virta lataa kondensaattorin ja siirtyy kuormaan. Ensimmäisessä vaiheessa kuorma saa virtaa vain kondensaattorin toisen vaiheen aikana vastaanottamasta energiasta. Asteiden toistotaajuus on yleensä välillä 20 kHz - 1 MHz [2] .
Lähtöjännitettä säädetään muuttamalla ensiökäämin virtapulssien kestoa. Takaisinkytkentäpiirissä (ei näy kaavioissa), avainohjauslaitteessa voidaan käyttää pulssinleveysmodulaatiota (PWM) tai pulssin taajuusmodulaatiota (PFM) [2] .
Joissakin tällaisten muuntimien mikropiireissä ei ole täysimittaista pulssinleveysmodulaattoria (PWM - kun pulssin kesto muuttuu 50 ... 70%: sta 0: iin lähtöjännitteen muuttamiseksi) ja ne toimivat "start-stop" -tilassa. Eli mikropiiri toimii jatkuvasti maksimiteholla, jos jännite nousee kytkentäkynnyksen yläpuolelle, mikropiiri sammuu ja lakkaa "pumppaamasta" pulsseja muuntajaan, kunnes se putoaa, minkä jälkeen se alkaa toimia uudelleen maksimiteholla. Tämä toimintatapa, verrattuna PWM:ään, aiheuttaa paljon häiriöitä , lähtöjännite sykkii voimakkaasti, tasoituskondensaattorin, tehotransistorin, tasasuuntaajan diodien kuormitus kasvaa, mutta tämä ei ole välttämätöntä akkujen lataamisessa , digitaalisten piirien syöttämisessä.
Flyback-muuntimia käytetään laajalti virtalähteinä erilaisille laitteille, joiden teho on jopa 200 W: televisiot, ääni- ja videolaitteet, tietokonelaitteiden oheislaitteet ja itse tietokoneet .
Niitä käytetään energiansäästölampuissa ja LED-lampuissa, lukuun ottamatta halvimpia lineaarisia ohjainpiirejä .
Käytetään myös matkapuhelimien ja kannettavien tietokoneiden latureissa .
Flyback-muuntimien perusteella amatöörit tekevät myös invertterihitsausvirtalähteitä , koska flyback-muuntimen kuormitusominaisuus laskee jyrkästi, mikä on valokaaren stabiloinnin kannalta optimaalista. Mutta tällaisille muuntimille on ominaista suuret mitat verrattuna eteenpäin ja työntövoimaan, joten niitä ei ole massatuotantona.
Flyback-muuntimien laaja käyttö on johtanut erityisten mikropiirien elektronisten komponenttien ilmestymiseen maailmanmarkkinoille, jotka tarjoavat flyback-muuntimien rakentamisen vähimmäismäärällä ulkoisia elementtejä (esimerkiksi TOPSwitch- sarjan mikropiirit ).
Flyback-muuntimien edut:
Koska flyback-muuntimessa varastokuristin on kytketty ensisijaiseen verkkoon ja kuormaan eri aikoina, häiriön siirtyminen verkosta kuormaan ja takaisin on poissuljettu, mikä on myös flyback-muuntimen etu. .
Flyback-muuntimien haitat: