مبدل فلای بک مانند منبع تغذیه حالت سوئیچ از ۷۰ سال گذشته برای انجام هر نوع تبدیل مانند AC به DC و DC به DC طراحی شده است. طراحی Flyback این مزیت را داشت که تلویزیون در اوایل دهه ۱۹۳۰ تا ۱۹۴۰ برای ارتباطات توسعه یابد. از مفهوم منبع سوئیچینگ غیر خطی استفاده می کند. ترانسفورماتور برگشتی انرژی مغناطیسی را ذخیره می کند و در هنگام سلف عمل می کند در مقایسه با یک طرح غیر فلای بک. این مقاله درمورد کارکرد مبدل flyback و توپولوژی آن است.
مبدل Flyback چیست؟
مبدلهای Flyback به عنوان مبدلهای برق تعریف می شوند که AC را به DC تبدیل می کنند با جداسازی گالوانیک بین ورودی ها و خروجی ها. وقتی جریان از مدار عبور می کند انرژی را ذخیره می کند و با قطع برق انرژی را آزاد می کند. از یک سلف متصل به هم استفاده می کند و به عنوان یک مبدل سوئیچینگ جدا شده برای ترانسفورماتورهای ولتاژ پایین یا پایین به کار می رود.
این می تواند ولتاژهای خروجی چندگانه را با دامنه وسیعی از ولتاژ ورودی کنترل و تنظیم کند. اجزای مورد نیاز برای طراحی یک مبدل flyback در مقایسه با سایر مدارهای منبع تغذیه حالت سوئیچینگ چند است. از کلمه flyback به عنوان عملکرد خاموش و روشن سوئیچ استفاده شده در طراحی استفاده می شود.
طراحی مبدل Flyback
طراحی مبدل flyback بسیار ساده است و شامل اجزای الکتریکی مانند ترانسفورماتور پرواز ، سوئیچ ، یکسو کننده ، فیلتر ، و یک دستگاه کنترل برای هدایت سوئیچ و دستیابی به تنظیمات.
سوئیچ برای روشن و خاموش کردن مدار اصلی استفاده می شود ، که می تواند ترانسفورماتور را مغناطیسی یا مغناطیس کند. سیگنال PWM از کنترل کننده عملکرد سوئیچ را کنترل می کند. در بیشتر طراحی های ترانسفورماتور flyback ، از FET یا MOSFET یا یک ترانزیستور اساسی به عنوان سوئیچ استفاده می شود. “> 
طراحی مبدل Flyback
یکسوساز ولتاژ سیم پیچ ثانویه را تصحیح می کند تا خروجی DC ضربان دار داشته باشد و بار را از باد ثانویه جدا می کند ترانسفورماتور خازن ولتاژ خروجی یکسو کننده را فیلتر کرده و سطح خروجی DC را مطابق با کاربرد مورد نظر افزایش می دهد.
ترانسفورماتور flyback به عنوان سلف برای ذخیره انرژی مغناطیسی استفاده می شود. این به عنوان یک سلف دو کوپل شده طراحی شده است ، که به عنوان سیم پیچ اولیه و ثانویه عمل می کند. در فرکانسهای بالای نزدیک به ۵۰ کیلوهرتز کار می کند.
محاسبات طراحی
لازم است محاسبات طراحی مبدل flyback نسبت چرخش ها ، چرخه کار ، و جریان سیم پیچ های اولیه و ثانویه. زیرا نسبت چرخش ها ممکن است بر جریان عبوری از سیم پیچ اولیه و ثانویه و همچنین چرخه کار تأثیر بگذارد. هنگامی که نسبت دور زیاد باشد ، چرخه کار نیز زیاد می شود و جریان عبوری از سیم پیچ اولیه و ثانویه کاهش می یابد.
از آنجا که ترانسفورماتور مورد استفاده در مدار از نوع سفارشی است ، امکان پذیر نیست این روزها یک ترانسفورماتور عالی و با نسبت چرخش دریافت کنید. از این رو با انتخاب ترانسفورماتور با درجه بندی مطلوب و نزدیک به درجه بندی مورد نیاز ممکن است تفاوت ولتاژ و خروجی را جبران کند.
پارامترهای دیگر مانند ماده هسته ای ، اثر شکاف هوا و قطبش باید توسط مهندسان در نظر گرفته شود.
محاسبات طراحی مبدل پرواز با در نظر گرفتن موقعیت سوئیچ در زیر بحث شده است.
هنگامی که سوئیچ روشن است
Vin – VL – Vs = 0
در شرایط ایده آل ، Vs = 0 (افت ولتاژ)
سپس Vin – VL = 0
VL = Lp di / dt
di = (VL / Lp) x dt
از آنجا که VL = Vin
di = (Vin / Lp) x dt
با اعمال ادغام در هر دو طرف به دست می آوریم ،
جریان در سیم پیچ اولیه
Ipri = (Vin. / Lp) Ton
کل انرژی ذخیره شده در سیم پیچ اولیه ،
Epri = ½ Ipri 2 X Lp
Where Vin = input ولتاژ
Lp = القا سیم پیچ اولیه یا القا اولیه.
تن = دوره روشن بودن سوئیچ
هنگام خاموش بودن سوئیچ
VL (ثانویه) – VD – Vout = 0
افت ولتاژ دیود در شرایط ایده آل صفر خواهد بود
VL (ثانویه) – Vout = 0
VL (ثانویه) = Vout
VL = Ls di / dt
di = (VL second / Ls) / dt p >
از آنجا که VL second = Vout
از این رو ،
di = Vout / Ls) X dt
با استفاده از ادغام ،
Isec = (Vsec / Ls) (T – Ton)
کل انرژی منتقل شده به صورت
Esec = ½ [(Vsec / Ls) بیان می شود. (T – تن)] ۲ . Ls
کجا Vsec = ولتاژ در سیم پیچ ثانویه = ولتاژ خروجی کل در بار
Ls = القا سیم پیچ ثانویه
T = دوره سیگنال PWM
Ton = زمان روشن بودن
عملکرد مبدل Flyback / اصل کار
عملکرد مبدل flyback را از نمودار بالا می توان فهمید. اصل کار بر اساس حالت منبع تغذیه حالت سوئیچ (SMPS) است.
هنگامی که سوئیچ در وضعیت روشن است ، هیچ انتقال انرژی بین ورودی و بار وجود ندارد. کل انرژی در سیم پیچ اولیه مدار ذخیره می شود. در اینجا ولتاژ Vd = 0 تخلیه می شود و Ip جریان از سیم پیچ اولیه عبور می کند. انرژی به صورت اندوکتانس مغناطیسی ترانسفورماتور ذخیره می شود و جریان با گذشت زمان به صورت خطی افزایش می یابد. سپس دیود مغرضانه معکوس می شود و هیچ جریانی به سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور جریان پیدا نمی کند و کل انرژی در خازن مورد استفاده در خروجی ذخیره می شود.
هنگامی که سوئیچ در موقعیت خاموش است ، انرژی با تغییر قطب سیم پیچ ترانسفورماتور به دلیل میدان مغناطیسی به بار منتقل شده و مدار یکسوساز شروع به اصلاح ولتاژ می کند. کل انرژی موجود در هسته به بار منتقل خواهد شد اصلاح می شود و روند کار تا زمان تخلیه انرژی در هسته یا روشن شدن سوئیچ ادامه می یابد.
توپولوژی مبدل Flyback >
توپولوژی مبدل فلایبک قابل انعطاف ، انعطاف پذیر ، ساده با کاربرد SMPS (منبع تغذیه حالت سوئیچ) با ویژگی های عملکرد خوب است که به بسیاری از برنامه ها مزیت می بخشد.
مشخصات عملکرد توپولوژی مبدل فلایبک نشان داده شده است در زیر.
شکل موج فوق انتقال ناگهانی و جریان معکوس سیم پیچ اولیه و ثانویه ترانسفورماتور flyback را نشان می دهد . ولتاژ خروجی با تنظیم عملکرد روشن / خاموش چرخه کار سیم پیچ اولیه تنظیم می شود. ما می توانیم ورودی و خروجی را با استفاده از بازخورد ، یا با استفاده از یک سیم پیچ اضافی روی ترانسفورماتور جدا کنیم
Flyback Topology SMPS
نمودارهای SMPS توپولوژی flyback در زیر نشان داده شده است. p >
طراحی flyback topology به SMPS نیاز کمتری دارد. در مقایسه با سایر توپولوژی های SMPS ، از اجزای یک محدوده قدرت معین است. این می تواند برای یک منبع AC یا DC مشخص عمل کند. اگر ورودی از منبع AC گرفته شود ، ولتاژ خروجی کاملاً اصلاح می شود. در اینجا از MOSFET به عنوان SMPS استفاده می شود.
عملکرد توپولوژی برگشت پرواز SMPS کاملاً بر اساس موقعیت سوئیچ یعنی MOSFET است.
می تواند به طور مداوم یا متوقف شود حالت بر اساس موقعیت سوئیچ یا FET. در مدل قطع شده ، جریان سیم پیچ ثانویه قبل از روشن شدن کلید صفر می شود. در حالت پیوسته ، جریان ثانویه صفر نمی شود.
هنگامی که سوئیچ خاموش است ، انرژی ذخیره شده در القا نشت ترانسفورماتور از طریق سیم پیچ اولیه جریان می یابد و توسط مدار گیره ورودی یا مدار snubber. نقش مدار خرخر محافظت از کلید در برابر ولتاژهای القایی زیاد است. در هنگام روشن و خاموش شدن سوئیچ ، اتلاف برق وجود خواهد داشت.
طراحی ترانسفورماتور SMPS Flyback Transformer
طراحی ترانسفورماتور پرواز برگشت دهنده SMPS به دلیل هزینه پایین از محبوبیت بیشتری نسبت به طراحی منبع تغذیه عادی برخوردار است. ، کارایی و طراحی ساده. این سیم پیچ اولیه و ثانویه ترانسفورماتور را برای چندین ورودی داده شده جدا می کند و ولتاژهای خروجی متعددی را ارائه می دهد که ممکن است مثبت یا منفی باشد.
هنگام روشن و خاموش بودن سوئیچ ، طرح اولیه ترانسفورماتور برگشتی SMPS در زیر همچنین از آن به عنوان مبدل برق جدا استفاده می شود. ترانسفورماتور flyback مورد استفاده در طراحی شامل سیم پیچ اولیه و ثانویه است که برای جلوگیری از اتصال زودگذر ، حلقه های زمین ، از نظر الکتریکی جدا شده و انعطاف پذیری ایجاد می کند. = “wp-caption aligncenter”> 
سوئیچ ترانسفورماتور روشن است
استفاده از SMPS ترانسفورماتور flyback des ign برتری نسبت به طراحی ترانسفورماتور معمولی دارد. در اینجا جریان به طور همزمان از سیم پیچ اولیه و ثانویه عبور نمی کند زیرا فاز سیم پیچ معکوس می شود همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است.
این فروشگاه را ذخیره می کند انرژی به شکل ماگ است میدان نت در یک سیم پیچ اولیه برای مدت زمان مشخصی انتقال یافته و به سیم پیچ اولیه منتقل می شود. حداکثر ولتاژ بار خروجی ، دامنه های کاری ، دامنه های ولتاژ ورودی و خروجی ، قابلیت تحویل نیرو و مشخصات چرخه های برگشتی از پارامترهای مهم در طراحی ترانسفورماتور برگشت پرواز SMPS هستند.
برنامه ها
برنامه های مبدل فلای بک هستند ،
- در دستگاه های تلویزیون و رایانه هایی با توان پایین تا ۲۵۰ وات استفاده می شوند
- در حالت آماده به کار استفاده می شوند لوازم در رایانه های الکترونیکی (حالت کم سوئیچ کم)
- مورد استفاده در تلفن های همراه و شارژرهای تلفن همراه
- در تجهیزات ولتاژ بالا مانند تلویزیون ، CRT ، لیزر ، چراغ قوه و دستگاه های کپی و غیره استفاده می شود
- مورد استفاده در چندین منبع تغذیه ورودی-خروجی
- مورد استفاده در مدارهای جداگانه درایو دروازه.
بنابراین ، این همه چیز در مورد یک نمای کلی از مبدل flyback – طراحی ، اصل کار ، عملکرد ، توپولوژی ، ترانسفورماتور پرواز برگشتی SMPS طراحی ، توپولوژی ، طراحی توپولوژی SMPS و برنامه های کاربردی. در اینجا یک سوال برای شما پیش آمده است: ”مبدل flyback چه مزایایی دارد؟ “